Для решения этой задачи, используем второй закон Ньютона и формулу для расчета изменения импульса.
- Сначала найдем изменение импульса мяча (Δp): \[ \Delta p = m \cdot (v_f - v_i) \] где:
- \(m = 0,1 \, \text{кг}\) (масса мяча, преобразованная из граммов в килограммы),
- \(v_i = 1,5 \, \text{м/с}\) (начальная скорость),
- \(v_f = 0 \, \text{м/с}\) (конечная скорость).
Подставим значения: \[ \Delta p = 0,1 \, \text{кг} \cdot (0 - 1,5) = 0,1 \, \text{кг} \cdot (-1,5) = -0,15 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
- Теперь найдем среднюю силу (F) мяча, действующую на руку, используя формулу: \[ F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \] где:
- \(\Delta t = 0,03 \, \text{s}\) (время, за которое скорость мяча уменьшается до нуля).
Подставим найденное значение изменения импульса и времени: \[ F = \frac{-0,15 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0,03 \, \text{s}} = -5 \, \text{Н} \]
Знак минус указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону движения мяча (в руку).
Таким образом, средняя сила, с которой мяч действует на руку, составляет \(5 \, \text{Н}\).
