Хоккейная шайба массой 300 г после удара клюшкой, который длится 0,02 с, скользит по льду со скоростью 20 м/с. Определите среднюю силу удара. решить через дано
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и определим среднюю силу удара, опираясь на скорость и время удара.
Дано:
- Масса шайбы \( m = 300 \, \text{г} = 0,3 \, \text{кг} \)
- Начальная скорость шайбы \( v_0 = 0 \, \text{м/с} \) (до удара)
- Конечная скорость шайбы \( v = 20 \, \text{м/с} \) (после удара)
- Время удара \( t = 0,02 \, \text{с} \)
Определим изменение скорости: \[ \Delta v = v - v_0 = 20 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с} = 20 \, \text{м/с} \]
Определим изменение импульса: Импульс \( p \) выражается как: \[ p = m \cdot v \] Таким образом, изменение импульса будет равно: \[ \Delta p = p - p_0 = m \cdot v - m \cdot v_0 = m \cdot (\Delta v) = 0,3 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с} = 6 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Определим среднюю силу удара: Средняя сила \( F \) определяется как изменение импульса делённое на время: \[ F = \frac{\Delta p}{t} = \frac{6 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,02 \, \text{с}} = 300 \, \text{Н} \]
Итак, средняя сила удара составляет \( 300 \, \text{Н} \).
