Краткое пояснение:
Чтобы найти силу удара, нам нужно воспользоваться законом изменения импульса. Изменение импульса тела равно импульсу силы, действующей на это тело. Для этого переведем массу мяча в килограммы, найдем начальный импульс мяча (конечный будет равен нулю, так как он остановлен), а затем вычислим среднюю силу удара.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Переведем массу мяча в килограммы:
\( m = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг} \) - Шаг 2: Найдем начальный импульс мяча (\(p_1\)), так как конечный импульс (\(p_2\)) равен нулю (мяч остановлен):
\( p_1 = mv = 0.2 \text{ кг} imes 6 \text{ м/с} = 1.2 \text{ кг} imes ext{м/с} \) - Шаг 3: Изменение импульса (\( Δp \)) равно:
\( Δp = p_2 - p_1 = 0 - 1.2 \text{ кг} imes ext{м/с} = -1.2 \text{ кг} imes ext{м/с} \) - Шаг 4: Используем закон изменения импульса: \( Δp = F imes Δt \).
Найдем силу удара (F), выразив ее из формулы:
\( F = \frac{Δp}{Δt} \)
Подставим значения: \( Δp = -1.2 \text{ кг} imes ext{м/с} \), \( Δt = 0.1 \text{ с} \)
\( F = \frac{-1.2 \text{ кг} imes ext{м/с}}{0.1 \text{ с}} = -12 \text{ Н} \)
Ответ: Сила удара, действующая на мяч, равна 12 Н (знак минус указывает на направление силы, противоположное первоначальному движению мяча).