Question

Бейсбольный мяч массой 145 г, движущийся со скоростью 30 м/с, попав в руку ловящего его игрока, сдвигает её назад на 30 см. Чему равна средняя сила, действующая со стороны мяча на руку игрока?

Answer 1

Дано:  
Масса мяча m = 0.145 кг  
Начальная скорость мяча v = 30 м/с  
Смещение руки x = 0.3 м  

Найти:  
Среднюю силу F, действующую на руку игрока  

Решение:  
Из закона сохранения импульса, сила равна изменению импульса по времени:
F = Δp / Δt

Изменение импульса можно выразить через начальный и конечный импульс:
Δp = m * (v - 0)

Также смещение руки можно использовать для выражения времени воздействия:
x = v_avg * Δt, где v_avg = (v + 0) / 2

Подставим значения и решим уравнение:
F = m * (v - 0) / (x / v_avg)  
F = 0.145 * 30 / (0.3 / ((30 + 0) / 2))  
F = 217 Н

Ответ:  
Средняя сила, действующая на руку игрока, составляет 217 Н.