Задание 1 (20 баллов). Теннисный мяч массой 60 г летит горизонтально к ракетке со скоростью 15 м/с. После удара ракеткой мяч отскакивает в противоположном направлении со скоростью 25 м/с. Определите модуль вектора изменения импульса мяча и величину силы, действующей во время удара на ракетку, если длительность самого удара была равна 3 мс.

Дано: \(m=60\text{ г}=0.06\text{ кг}\), \(v_1=15\text{ м/с}\), \(v_2=25\text{ м/с}\), \(\Delta t=3\text{ мс}=0.003\text{ с}\).

Выберем направление движения мяча к ракетке за положительное. Тогда после удара скорость мяча направлена противоположно: \(v_2=-25\text{ м/с}\).

Изменение импульса:

\[\Delta p=m(v_2-v_1)=0.06(-25-15)=-2.4\text{ кг·м/с}.\]

Модуль изменения импульса:

\[|\Delta p|=2.4\text{ кг·м/с}.\]

По теореме об изменении импульса средняя сила по модулю равна:

\[F=\frac{|\Delta p|}{\Delta t}=\frac{2.4}{0.003}=800\text{ Н}.\]

По третьему закону Ньютона сила, действующая на ракетку, равна по модулю силе, действующей на мяч.

Ответ: \(|\Delta p|=2.4\text{ кг·м/с}\); \(F=800\text{ Н}\).