покоящаяся хоккейная шайба массой 250 г после удара клюшкой, длящегося 0,02 с, скользит по льду со скоростью 30 м/с . Определите среднюю силу удара
Чтобы определить среднюю силу удара, воспользуемся основным уравнением второго закона Ньютона и формулой для импульса.
Импульс (I) — это произведение массы (m) на изменение скорости (Δv). Сначала определим изменение скорости шайбы. Поскольку сначала шайба была покоящейся, её начальная скорость составляет 0 м/с. После удара её скорость стала 30 м/с.
\[ \Delta v = v_f - v_i = 30 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с} = 30 \, \text{м/с} \]
Масса шайбы (m) составляет 250 г, что нужно перевести в килограммы:
\[ m = 250 \, \text{г} = 0,25 \, \text{кг} \]
Теперь найдем импульс шайбы:
\[ I = m \cdot \Delta v = 0,25 \, \text{кг} \cdot 30 \, \text{м/с} = 7,5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Для вычисления средней силы удара (F) используем формулу:
\[ F = \frac{I}{\Delta t} \]
где Δt — время удара, которое составляет 0,02 с.
Подставим известные значения:
\[ F = \frac{7,5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,02 \, \text{с}} = 375 \, \text{Н} \]
Таким образом, средняя сила удара составляет 375 Ньютонов.
