Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться вторым законом Ньютона и формулой для расчета силы. Средняя сила удара (F) можно найти, используя следующую формулу:
\[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \]
где:
- \(\Delta p\) — изменение импульса,
- \(\Delta t\) — время, в течение которого произошло изменение импульса.
Импульс \(p\) определяется как произведение массы на скорость:
\[ p = m \cdot v \]
Таким образом, изменение импульса (\(\Delta p\)) можно записать как:
\[ \Delta p = m \cdot v_f - m \cdot v_i \]
где:
- \(v_f\) — конечная скорость (10 м/с),
- \(v_i\) — начальная скорость (в данном случае, предположим, что мяч сначала покоится, значит \(v_i = 0\)).
Теперь подставим значения:
- Масса \(m = 0,5\) кг,
- Конечная скорость \(v_f = 10\) м/с,
- Начальная скорость \(v_i = 0\) м/с.
Теперь найдем изменение импульса:
\[ \Delta p = m \cdot v_f - m \cdot v_i = 0,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с} - 0 = 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Теперь мы можем подставить это значение в формулу для силы:
\[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,02 \, \text{s}} \]
Выполнив деление, получаем:
\[ F = 250 \, \text{Н} \]
Таким образом, средняя сила удара составляет 250 Н.
