Яка була середня сила, яку отримав м яч масою 400 г під час удару, що тривав 0,02 с, якщо він набув швидкості 6 м/с?

Валерия

10

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться формулой для вычисления силы, которая выражается через изменение импульса объекта.

Известные данные:
Масса мяча (m) = 400 г = 0,4 кг
Продолжительность удара (t) = 0,02 с
Скорость мяча после удара (v) = 6 м/с

Используем формулу:

\[F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\]

где F - сила, \(\Delta p\) - изменение импульса, \(\Delta t\) - продолжительность удара.

Известно, что изменение импульса вычисляется по формуле:

\[\Delta p = m \cdot \Delta v\]

где m - масса объекта, \(\Delta v\) - изменение скорости.

Таким образом, для того чтобы вычислить силу, сначала найдем изменение импульса, а затем подставим его в формулу для силы.

Вычисление изменения импульса:
\(\Delta v = \text{{скорость после удара}} - \text{{начальная скорость}} = 6 \, \text{{м/с}} - 0 \, \text{{м/с}} = 6 \, \text{{м/с}}\)

\(\Delta p = m \cdot \Delta v = 0,4 \, \text{{кг}} \cdot 6 \, \text{{м/с}} = 2,4 \, \text{{кг·м/с}}\)

Теперь, когда мы знаем изменение импульса, можем вычислить силу:

\[F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{2,4 \, \text{{кг·м/с}}}}{{0,02 \, \text{{с}}}} = 120 \, \text{{Н}}\]

Итак, средняя сила, которую получил мяч массой 400 г при ударе, продолжающемся 0,02 секунды и при увеличении скорости до 6 м/с, составляет 120 Ньютона.