Для решения задачи мы можем использовать второй закон Ньютона и формулу импульса.
Сила удара (F) можно определить через изменение импульса мяча:
\[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t}, \]
где \( \Delta p \) — это изменение импульса, а \( \Delta t \) — время удара.
Сначала рассчитаем изменение импульса \( \Delta p \). Импульс (p) рассчитывается по формуле:
\[ p = m \cdot v, \]
где \( m \) — масса мяча, а \( v \) — его скорость.
- Масса мяча: \( m = 700 \text{ г} = 0.7 \text{ кг} \) (переводим граммы в килограммы)
- Скорость мяча: \( v = 15 \text{ м/с} \)
Теперь можем найти импульс мяча до удара (в предположении, что до удара его скорость была равна 0):
\[ p_{\text{нач}} = m \cdot v_{\text{нач}} = 0.7 \cdot 0 = 0 \text{ кг} \cdot \text{м/с} = 0. \]
После удара импульс мяча будет:
\[ p_{\text{кон}} = m \cdot v_{\text{кон}} = 0.7 \cdot 15 = 10.5 \text{ кг} \cdot \text{м/с}. \]
Теперь находим изменение импульса:
\[ \Delta p = p_{\text{кон}} - p_{\text{нач}} = 10.5 - 0 = 10.5 \text{ кг} \cdot \text{м/с}. \]
Теперь можем подставить полученные значения в формулу для силы:
\[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{10.5 \text{ кг} \cdot \text{м/с}}{0.02 \text{ с}} = 525 \text{ Н}. \]
Таким образом, сила удара составляет 525 Н.