Question

Мальчик ударил по неподвижному мячу, масса
которого 80 г, и придал ему скорость 20 м/с. Определите
силу удара, если удар длился 0,002 секунды.​

Answer 1

Хорошо, давайте рассмотрим этот вопрос подробно.

Дано:
- Масса мяча (m) = 80 г = 0.08 кг
- Скорость удара (v) = 20 м/с
- Длительность удара (t) = 0.002 сек

Мы хотим найти силу удара.

Для начала, давайте вспомним одно из основных уравнений кинематики:

сила (F) = масса (m) × ускорение (a)

В данном случае, мы можем предположить, что мяч перед ударом был неподвижным, поэтому его начальная скорость (u) равна нулю.

Также, мы знаем, что скорость равна изменению положения (x) за время (t):

скорость (v) = изменение положения (x) / время (t)

Так как мяч начинал с покоя, его изменение положения равно умножению скорости на время:

изменение положения (x) = скорость (v) × время (t)

Подставим значения и найдем изменение положения (x):

x = v × t
x = 20 м/с × 0.002 сек
x = 0.04 м

Теперь, мы можем вычислить ускорение (a), используя следующее уравнение:

ускорение (a) = изменение скорости (v) / время (t)

В данном случае, изменение скорости равно конечной скорости (v) минус начальной скорости (u). Поскольку у нас нет начальной скорости и мяч начинает с покоя, то начальная скорость равна нулю:

изменение скорости (v) = конечная скорость (v) - начальная скорость (u)
изменение скорости (v) = конечная скорость (v) - 0
изменение скорости (v) = конечная скорость (v)

Таким образом, ускорение (a) равно скорости (v) поделенной на время (t):

ускорение (a) = v / t
ускорение (a) = 20 м/с / 0.002 сек
ускорение (a) = 10000 м/с²

Теперь, мы можем использовать изначальное уравнение силы:

сила (F) = масса (m) × ускорение (a)

Подставляем известные значения:

сила (F) = 0.08 кг × 10000 м/с²
сила (F) = 800 Н (ньютон)

Таким образом, сила удара равна 800 Н.