Для решения данной задачи нужно использовать закон сохранения импульса и некоторые физические принципы, такие как работа и сила.
Вычисление импульса шайбы. Импульс (p) шайбы можно рассчитать по формуле: \[ p = m \cdot v, \] где \(m\) — масса шайбы (в килограммах), \(v\) — скорость шайбы (в метрах в секунду).
Поскольку масса шайбы равна 160 г, сначала преобразуем ее в килограммы: \[ m = 160 \, \text{г} = 0,16 \, \text{кг}. \] Скорость \(v = 20 \, \text{м/с}\). Подставим значения: \[ p = 0,16 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с} = 3,2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}. \]
Определение работы, совершенной шайбой, при деформации сетки. Работа (A) может быть определена через силу (F) и расстояние (s): \[ A = F \cdot s, \] где \(s\) — расстояние, на которое сетка деформировалась (6,4 см = 0,064 м).
Связь между работой и изменением импульса. Согласно закону сохранения энергии, работа, совершенная шайбой, равна изменению импульса. Здесь шайба останавливается, и её конечный импульс равен нулю: \[ A = -p. \] То есть, \(A = 3,2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\).
Подстановка и нахождение силы. Из формулы работы: \[ A = F \cdot s \Rightarrow F = \frac{A}{s}. \] Подставим найденные значения: \[ F = \frac{3,2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,064 \, \text{м}} = 50 \, \text{Н}. \]
Таким образом, максимальная сила, с которой шайба подействовала на сетку, составляет 50 Н.