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

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Средняя сила удара футболиста по мячу составляет 600 Н. ️ Шаг 1: Определение изменения импульса Для нахождения силы воспользуемся вторым законом Ньютона в импульсной форме. Сначала определим изменение импульса мяча Δpdelta p. Поскольку мяч меняет направление движения на противоположное, скорости должны иметь разные знаки. Пусть направление движения мяча после удара будет положительным ( v2=14v sub 2 equals 14 м/с), тогда начальная скорость будет отрицательной ( v1=-10v sub 1 equals negative 10 м/с). Изменение импульса рассчитывается по формуле: Δp=m(v2v1)delta p equals m center dot open paren v sub 2 minus v sub 1 close parenПодставим значения: Δp=0,5(14(-10))=0,524=12 кгм/сdelta p equals 0 comma 5 center dot open paren 14 minus open paren negative 10 close paren close paren equals 0 comma 5 center dot 24 equals 12 кг center dot м/с️ Шаг 2: Расчет средней силы удара Согласно закону изменения импульса, импульс силы равен изменению импульса тела: FcpΔt=Δpcap F sub c p end-sub center dot delta t equals delta pОтсюда средняя сила удара Fcpcap F sub c p end-sub выражается как: Fcp=ΔpΔtcap F sub c p end-sub equals the fraction with numerator delta p and denominator delta t end-fraction Подставим известные данные: Fcp=120,02=600 Нcap F sub c p end-sub equals the fraction with numerator 12 and denominator 0 comma 02 end-fraction equals 600 Н Ответ: Средняя сила удара равна 600 Н. Требуется ли вам расчет энергии, передаваемой мячу, или определение ускорения во время взаимодействия?

Форма ответа

Ваш аватар