Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если мяч попадает в грудь вратаря и отскакивает назад с той же по модулю скоростью, то удар длится 0,025 с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара в каждом случае.

m = 400 г = 0,4 кг.

V = 25 м/с.

V1 = 25 м/с.

V2 = 0 м/с.

t1 = 0,025 с.

t2 = 0,04 с.

F1 - ?

F2 - ?

При попадании мяча в грудь вратаря запишем 2 закон Ньютона: m * a = F.

m * (V - V1) / t1 = F1.

Так как после удара о грудь вратаря мяч отскакивает в противоположенную сторону с той же самой скоростью V = V1, то F1 = m * (V - ( - V1)) / t1 = m * (V - ( - V1)) / t1 = 2 * m * V / t1.

F1 = 2 * 0,4 кг * 25 м/с / 0,025 с = 800 Н.

При попадании мяча в руки вратарю запишем 2 закон Ньютона: m * a = F.

m * (V - V2) / t2 = F2.

F2 = m * V / t2.

F2 = 0,4 кг * 25 м/с / 0,04 с = 250 Н.

Ответ: при отскоке от груди средняя сила составляет F1 = 800 Н, при удара в руки F2 = 250 Н.