Футбольный мяч массой 500 г катится со скоростью 20 м/с. Футболист Ярослав ударяет по мячу, после чего мяч летит в том же направлении со скоростью 50 м/с. Какую работу совершил…
Футбольный мяч массой 500 г катится со скоростью 20 м/с. Футболист Ярослав ударяет по мячу, после чего мяч летит в том же направлении со скоростью 50 м/с. Какую работу совершил Ярослав над мячом? Ответ дайте в Дж.
Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии и закон сохранения импульса.
Имеем начальные данные:
- Масса мяча, \(m = 500 г = 0.5 кг\),
- Начальная скорость мяча, \(v_0 = 20 м/с\),
- Конечная скорость мяча после удара, \(v = 50 м/с\).
Используем закон сохранения энергии, который гласит, что изменение кинетической энергии равно работе внешних сил. Работа внешних сил равна изменению кинетической энергии.
Найдем изменение кинетической энергии мяча: \[ \Delta KE = \frac{1}{2} m v^2 - \frac{1}{2} m v_0^2 \] \[ \Delta KE = \frac{1}{2} \times 0.5 \times (50)^2 - \frac{1}{2} \times 0.5 \times (20)^2 \] \[ \Delta KE = 625 Дж \]
Теперь найдем модуль работы силы \(W\): Так как работа равна изменению кинетической энергии, то \(W = \Delta KE = 625 Дж\).
Следовательно, футболист Ярослав совершил работу равную 625 Дж над мячом.
