Сила, с которой мячик ударяет по поверхности, можно найти с помощью закона сохранения энергии. Потенциальная энергия мячика, когда он находится на высоте, превращается в кинетическую энергию при ударе по поверхности. Используем формулу:
mgh = (1/2)mv^2
где m - масса мячика (0,3 кг), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2), h - высота (10 м), v - скорость мячика перед ударом.
Отсюда можно найти скорость мячика перед ударом:
v = sqrt(2gh)
v = sqrt(2 * 9,8 * 10) = 14 м/с
Теперь можем использовать закон Ньютона о движении тела для нахождения силы удара. Удар происходит со всей массой мячика, поэтому сила удара равна изменению импульса мячика. Изменение импульса равно произведению массы на изменение скорости:
F = mΔv
Δv = -v
F = m * (-v)
F = 0,3 * (-14) = -4,2 Н
Сила, с которой мячик ударяет по поверхности, равна 4,2 Н (обратный знак говорит о том, что сила направлена вниз).
