Футболист ударяет по мячу массой 0,5 кг летящему на него со скорость 10 м/с. Мяч отталкивается в обратном направлении со скорость 14 м/с. Определите среднюю силу удара, если длительность удара равна 0,02
Выберем положительное направление по направлению отскока мяча. Тогда начальная скорость vi=−10 м/сv_i=-10\,\mathrm{м/с}vi=−10м/с, конечная vf=14 м/сv_f=14\,\mathrm{м/с}vf=14м/с, масса m=0,5 кгm=0{,}5\,\mathrm{кг}m=0,5кг, время удара Δt=0,02 с\Delta t=0{,}02\,\mathrm{с}Δt=0,02с. Изменение импульса: Δp=m(vf−vi)=0,5⋅(14−(−10))=0,5⋅24=12 кг⋅м/с.
\Delta p=m(v_f-v_i)=0{,}5\cdot(14-(-10))=0{,}5\cdot24=12\ \mathrm{кг\cdot м/с}. Δp=m(vf−vi)=0,5⋅(14−(−10))=0,5⋅24=12кг⋅м/с. Средняя сила: Fср=ΔpΔt=120,02=600 N.
F_{\text{ср}}=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{12}{0{,}02}=600\ \mathrm{N}. Fср=ΔtΔp=0,0212=600N. Ответ: Fср=600 NF_{\text{ср}}=600\,\mathrm{N}Fср=600N в направлении от футболиста (в сторону, противоположную первоначальному движению мяча).
Изменение импульса:
Δp=m(vf−vi)=0,5⋅(14−(−10))=0,5⋅24=12 кг⋅м/с. \Delta p=m(v_f-v_i)=0{,}5\cdot(14-(-10))=0{,}5\cdot24=12\ \mathrm{кг\cdot м/с}.
Δp=m(vf −vi )=0,5⋅(14−(−10))=0,5⋅24=12 кг⋅м/с.
Средняя сила:
Fср=ΔpΔt=120,02=600 N. F_{\text{ср}}=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{12}{0{,}02}=600\ \mathrm{N}.
Fср =ΔtΔp =0,0212 =600 N.
Ответ: Fср=600 NF_{\text{ср}}=600\,\mathrm{N}Fср =600N в направлении от футболиста (в сторону, противоположную первоначальному движению мяча).