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?
Физика10 классЗаконы сохранения импульса и движениясилахоккейная шайбамасса 160 гскорость 20 м/сударсетка воротпрогиб 6,4 смфизика 10 класс
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:
Импульс (P) определяется как произведение массы на скорость:
Когда шайба ударяется о сетку, она останавливается, значит, её конечная скорость равна 0. Изменение импульса будет равно начальному импульсу:
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:
Сила (F) можно найти из второго закона Ньютона, который связывает изменение импульса и время:
Таким образом, сила, с которой хоккейная шайба массой 160 г, движущаяся со скоростью 20 м/с, воздействует на сетку ворот, составляет 1000 Н.