Мяч массой 100 г, летящий со скоростью 2 м/с, пойман на лету. Какова средняя сила удара мяча о руку, если он остановился за 0,02 с? Ответ дайте в Н.

Решение:

1. Переведем массу мяча из граммов в килограммы: \( m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг} \).
2. Найдём изменение импульса мяча. Изначальный импульс: \( p_1 = m \cdot v_1 = 0.1 \text{ кг} \cdot 2 \text{ м/с} = 0.2 \text{ кг} \cdot \text{м/с} \). Конечный импульс (мяч остановлен): \( p_2 = m \cdot v_2 = 0.1 \text{ кг} \cdot 0 \text{ м/с} = 0 \text{ кг} \cdot \text{м/с} \).
3. Изменение импульса: \( \Delta p = p_2 - p_1 = 0 - 0.2 = -0.2 \text{ кг} \cdot \text{м/с} \).
4. Согласно второму закону Ньютона в импульсной форме, сила равна скорости изменения импульса: \( F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \).
5. Подставим значения: \( F = \frac{-0.2 \text{ кг} \cdot \text{м/с}}{0.02 \text{ с}} = -10 \text{ Н} \).
6. Знак минус указывает на направление силы, противоположное движению мяча. По модулю средняя сила удара составляет 10 Н.

Ответ: 10 Н.