Какое изменение импульса и какую среднюю силу удара опытывает шарик массой 25 г, движущийся со скоростью 20 м/с

Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения импульса и энергии.

Сначала мы найдем начальную и конечную скорость шарика после столкновения с вертикальной стеной. Поскольку столкновение предполагается полностью упругим, можно использовать закон сохранения импульса. Импульс шарика до столкновения равен произведению его массы на начальную скорость:
\[ p_{\text{нач}} = m \cdot v_{\text{нач}} = 25 \, \text{г} \cdot 20 \, \text{м/с} = 500 \, \text{г} \cdot \text{м/с} \]

Поскольку столкновение полностью упругое, импульс шарика после столкновения с вертикальной стеной также будет равен 500 г·м/с. Таким образом, импульс шарика не меняется.

Далее, чтобы найти изменение импульса, необходимо вычислить разность между конечным и начальным импульсом:
\[ \Delta p = p_{\text{кон}} - p_{\text{нач}} = 500 \, \text{г} \cdot \text{м/с} - 500 \, \text{г} \cdot \text{м/с} = 0 \, \text{г} \cdot \text{м/с} \]

Таким образом, изменение импульса шарика равно нулю.

Чтобы найти силу удара, мы можем использовать выражение для силы, используя изменение импульса и продолжительность столкновения. Средняя сила удара определяется как изменение импульса, деленное на продолжительность столкновения:
\[ F_{\text{ср}} = \frac{\Delta p}{\Delta t} \]

В данном случае продолжительность столкновения составляет 0,01 секунды:
\[ F_{\text{ср}} = \frac{0 \, \text{г} \cdot \text{м/с}}{0,01 \, \text{с}} = 0 \, \text{г} \cdot \text{м/с}^2 \]

Таким образом, средняя сила удара равна нулю.

Полученный ответ может показаться необычным, но это объясняется полностью упругим столкновением. В случае полностью упругого столкновения, сумма начального и конечного импульсов остается постоянной, и сила столкновения равна нулю.