Question

Мяч массой 500г после удара,продолжительностью0,004с летит со скоростью 40 м/с.Расчитайте силу удара

Answer 1

Дано m=0,5 кг   V=40 м/с      t=0,004 с       F- ?

по второму закону Ньютона

F*t=m*V

F=m*V/t=0,5*40/4*10^-3=5000 Н

Answer 2

Для расчета силы удара можно воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сила равна изменению импульса объекта по времени. Математически это выглядит следующим образом:

\[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \]

Где: \( F \) - сила удара, \( \Delta p \) - изменение импульса мяча, \( \Delta t \) - время воздействия силы.

Импульс \( p \) определяется как произведение массы объекта на его скорость:

\[ p = m \cdot v \]

Где: \( m \) - масса мяча, \( v \) - скорость мяча.

Теперь мы можем выразить изменение импульса \( \Delta p \) как разность импульсов до и после удара:

\[ \Delta p = m \cdot v_{\text{конечная}} - m \cdot v_{\text{начальная}} \]

В данном случае, начальная скорость мяча \( v_{\text{начальная}} \) равна 0 (мяч покоился), а конечная скорость \( v_{\text{конечная}} \) равна 40 м/с.

Теперь подставим все значения в формулу силы:

\[ F = \frac{m \cdot v_{\text{конечная}} - m \cdot v_{\text{начальная}}}{\Delta t} \]

\[ F = \frac{m \cdot 40 \, \text{м/с} - m \cdot 0}{0,004 \, \text{с}} \]

Теперь подставим значение массы мяча \( m = 0,5 \) кг и рассчитаем силу удара:

\[ F = \frac{0,5 \, \text{кг} \cdot 40 \, \text{м/с} - 0,5 \, \text{кг} \cdot 0}{0,004 \, \text{с}} \]

\[ F = \frac{20 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,004 \, \text{с}} \]

\[ F = 5000 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила удара мяча массой 500 г после удара с продолжительностью 0,004 с составляет 5000 Н (ньютон).