Футболист отбивает мяч массой 500 г, летящий на него со скоростью 10 м/с, после чего мяч приобретает скорость 14 м/с. Столкновение длилось 0,02 с. Вычислите силу, действующую на мяч.

Для решения задачи необходимо понять, как связаны физические величины, такие как сила, масса, время и изменение скорости. Рассмотрим теоретическую часть.

1. Взаимодействие тела с силой
   Сила — это физическая величина, характеризующая взаимодействие между телами. Она вызывает изменение скорости тела, то есть ускоряет или замедляет его. В данной задаче футболист воздействует на мяч силой, изменяя его скорость.

2. Основной закон динамики Ньютона
   Сила, действующая на тело, связана с его массой и ускорением следующим образом:
   $$ F = ma $$
   где:

3. $ F $ — сила, действующая на тело, (Н, ньютон);

4. $ m $ — масса тела, (кг);

5. $ a $ — ускорение, (м/с²).

Ускорение можно выразить через изменение скорости, поскольку оно показывает, как быстро меняется скорость тела:
$$ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} $$
где:
− $ \Delta v $ — изменение скорости тела, (м/с);
− $ \Delta t $ — время взаимодействия, (с).

Таким образом, силу можно выразить через изменение скорости:
$$ F = m \cdot \frac{\Delta v}{\Delta t} $$

1. Изменение скорости ($ \Delta v $) Изменение скорости вычисляется как разность конечной и начальной скорости: $$ \Delta v = v_2 - v_1 $$ где:
2. $ v_1 $ — начальная скорость тела, (м/с);
3. $ v_2 $ — конечная скорость тела, (м/с).

Обратите внимание, что если скорость тела изменяется в противоположном направлении, то изменение скорости может быть отрицательным.

1. Масса тела
   Единицей массы в системе СИ является килограмм (кг). Если масса тела дана в граммах, её нужно перевести в килограммы, разделив на 1000:
   $$ m = \frac{m_{\text{г}}}{1000} $$

2. Сила в системе СИ
   В системе СИ единицей измерения силы является ньютон (Н). Один ньютон равен силе, которая ускоряет тело массой 1 кг на $ 1 \, \text{м/с}^2 $:
   $$ 1 \, \text{Н} = 1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 $$

3. Влияние времени взаимодействия
   Время взаимодействия $ \Delta t $ определяет, как долго сила действует на тело. Чем меньше время взаимодействия при данной величине изменения скорости, тем больше сила, действующая на тело.

На основе этой теоретической части можно вычислить силу, воздействующую на мяч. Главное — аккуратно провести расчёты, используя приведённые формулы и принципы.