Какова была средняя сила, действующая на мяч массой m=0.2 кг, если он ударился о стену перпендикулярно со скоростью v=10 м/с и отскочил с такой же скоростью? Удар длился 2*10^-3 секунды.

Физика 8 класс Законы сохранения импульса и силы при ударе средняя сила мяч масса 0.2 кг удар о стену перпендикулярно скорость 10 м/с отскок удар время 2*10-3 секунды физика 8 класс Новый

Давайте разберем, как найти среднюю силу, действующую на мяч, когда он ударился о стену и отскочил обратно.

Для начала, вспомним, что сила, действующая на объект, связана с изменением его импульса. Импульс (p) рассчитывается по формуле:

• p = m * v,

где:

• m - масса мяча, равная 0,2 кг,
• v - скорость мяча. В данном случае, когда мяч ударяется о стену, его скорость равна 10 м/с, но поскольку он отскакивает с такой же скоростью в обратном направлении, мы должны учитывать это изменение.

Когда мяч ударяется о стену, его скорость меняется с 10 м/с на -10 м/с (минус указывает на обратное направление). Поэтому изменение скорости (Δv) будет:

• Δv = v_final - v_initial = -10 м/с - 10 м/с = -20 м/с.

Теперь, чтобы найти среднюю силу (F), мы можем воспользоваться формулой:

• F = Δp / t,

где:

• Δp - изменение импульса, которое можно вычислить как m * Δv,
• t - время удара, равное 2 * 10^-3 секунд или 0,002 секунд.

Теперь подставим известные значения:

• Δp = m * Δv = 0,2 кг * (-20 м/с) = -4 кг·м/с.

Теперь подставим это значение в формулу для силы:

• F = Δp / t = -4 кг·м/с / 0,002 с = -2000 Н.

Отрицательное значение силы указывает на то, что сила направлена в сторону, противоположную движению мяча. Однако, когда мы говорим о величине силы, мы можем опустить знак минус и сказать, что средняя сила, действующая на мяч, составляет 2000 Н.

Таким образом, мы нашли, что средняя сила, действующая на мяч в момент удара о стену, равна 2000 Н.