Мяч, летящий со скоростью 12 м/с, отбрасывается ударом ракетки в противоположном направлении со скоростью 18 м/с. Изменение его кинетической энергии равно 10 Дж. Найдите среднюю силу удара, если время действия ракетки на мяч равно 0,1 с

V1 = 12 м/с.

V2 = 18 м/с.

ΔЕк = 10 Дж.

t = 0,1 с.

F - ?

Выразим изменение кинетической энергии мяча ΔЕк = m * V2^2/2 - m * V1^2/2 = m * (V2^2 - V2^2) / 2.

Найдем массу мяча по формуле: m = 2 * ΔЕк / (V2^2 - V1^2).

m = 2 * 10 Дж / ((18 м/с) ^2 - (12 м/с) ^2) = 0,11 кг.

Запишем 2 закон Ньютона: F = m * a.

а = (V2 - V1) / t - векторно.

а = (V2 + V1) / t, так как скорости направленные в противоположенные стороны.

F = m * (V2 + V1) / t.

F = 0,11 кг * (18 м/с + 12 м/с) / 0,1 с = 33 Н.

Ответ: средняя сила удара ракетки составляет F = 33 Н.