дано:
- масса мячика m = 30 г = 0,03 кг
- скорость до удара v0 = 5 м/с
- скорость после удара v = -4 м/с (отрицательное значение, так как направлена в противоположную сторону)
- время удара t = 0,01 с
найти:
- силу F, действующую на мячик во время удара
решение:
1. Сначала найдем изменение импульса мячика. Импульс p определяется как произведение массы на скорость:
p0 = m * v0
p0 = 0,03 * 5
p0 = 0,15 кг·м/с
После удара импульс будет равен:
p = m * v
p = 0,03 * (-4)
p = -0,12 кг·м/с
2. Теперь вычислим изменение импульса Δp:
Δp = p - p0
Δp = -0,12 - 0,15
Δp = -0,27 кг·м/с
3. Применим второй закон Ньютона, связывающий изменение импульса с силой:
F = Δp / t
4. Подставим известные значения в уравнение:
F = -0,27 / 0,01
F = -27 Н
5. Знак минус указывает на направление силы, противоположное движению мячика.
ответ:
Сила, действующая на мячик во время удара о препятствие, составляет 27 Н и направлена к препятствию.