Какова сила, с которой хоккейная шайба массой 160 г, движущаяся со скоростью 20 м/с, воздействует на сетку ворот, если при ударе она прогнулась на 6,4 см?

Физика 10 класс Законы сохранения импульса и движения сила хоккейная шайба масса 160 г скорость 20 м/с удар сетка ворот прогиб 6,4 см физика 10 класс Новый

Для того чтобы найти силу, с которой хоккейная шайба воздействует на сетку ворот, нам нужно использовать закон сохранения импульса и закон Гука. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Определим массу шайбы в килограммах.

Масса шайбы составляет 160 г. Чтобы перевести в килограммы, нужно разделить на 1000:

• m = 160 г / 1000 = 0,16 кг

Шаг 2: Найдем импульс шайбы до удара.

Импульс (P) определяется как произведение массы на скорость:

• P = m * v
• P = 0,16 кг * 20 м/с = 3,2 кг·м/с

Шаг 3: Определим изменение импульса.

Когда шайба ударяется о сетку, она останавливается, значит, её конечная скорость равна 0. Изменение импульса будет равно начальному импульсу:

• ΔP = P - 0 = 3,2 кг·м/с

Шаг 4: Найдем время контакта шайбы с сеткой.

Для этого воспользуемся формулой, которая связывает расстояние, скорость и время. Мы знаем, что шайба прогнулась на 6,4 см (или 0,064 м) при ударе:

• v = s / t
• t = s / v = 0,064 м / 20 м/с = 0,0032 с

Шаг 5: Найдем среднюю силу, действующую на шайбу.

Сила (F) можно найти из второго закона Ньютона, который связывает изменение импульса и время:

• F = ΔP / t
• F = 3,2 кг·м/с / 0,0032 с = 1000 Н

Таким образом, сила, с которой хоккейная шайба массой 160 г, движущаяся со скоростью 20 м/с, воздействует на сетку ворот, составляет 1000 Н.