Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Определите среднюю силу удара.

Чтобы решить задачу, сначала разберёмся с физическими законами и понятиями, которые здесь применяются.

1. Импульс тела:
   Импульс (или количество движения) тела — это векторная величина, характеризующая движение тела, и определяется как произведение массы тела $ m $ на его скорость $ v $:
   $$ p = m \cdot v $$
   Импульс измеряется в килограмм−метрах в секунду ($ \text{кг·м/с} $).

2. Изменение импульса:
   Когда тело приобретает или теряет скорость, его импульс изменяется. Изменение импульса $ \Delta p $ можно записать как:
   $$ \Delta p = p_{\text{конечное}} - p_{\text{начальное}} $$
   где $ p_{\text{конечное}} = m \cdot v_{\text{конечное}} $ — импульс тела после воздействия,
   а $ p_{\text{начальное}} = m \cdot v_{\text{начальное}} $ — импульс тела до воздействия.

3. Второй закон Ньютона в импульсной форме:
   Согласно второму закону Ньютона, изменение импульса тела связано с силой, действующей на тело:
   $$ F_{\text{ср}} \cdot \Delta t = \Delta p $$
   где $ F_{\text{ср}} $ — средняя сила, действующая на тело в течение времени $ \Delta t $,
   $ \Delta t $ — время, в течение которого действует сила,
   $ \Delta p $ — изменение импульса.
   Из этой формулы можно выразить среднюю силу:
   $$ F_{\text{ср}} = \frac{\Delta p}{\Delta t} $$

4. Подстановка изменения импульса:
   Так как $ \Delta p = m \cdot v_{\text{конечное}} - m \cdot v_{\text{начальное}} $, формула для средней силы может быть записана следующим образом:
   $$ F_{\text{ср}} = \frac{m \cdot (v_{\text{конечное}} - v_{\text{начальное}})}{\Delta t} $$

5. Понимание задачи:
   В данной задаче:

6. Масса мяча $ m = 0{,}5 \, \text{кг} $.

7. Начальная скорость мяча $ v_{\text{начальное}} = 0 \, \text{м/с} $ (мяч изначально был неподвижен).

8. Конечная скорость мяча $ v_{\text{конечное}} = 10 \, \text{м/с} $.

9. Время действия силы $ \Delta t = 0{,}02 \, \text{с} $.

Используя теоретические шаги, можно будет найти среднюю силу удара, подставив данные в формулу.