Яким чином можна визначити середню силу тертя, з якою куля вдаряється об дошку, якщо маса кулі - 10 г, швидкість кулі

Для того чтобы определить среднюю силу трения, с которой шарик сталкивается с доской, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Вначале определим начальную кинетическую энергию шарика перед ударом, которая равна \(\frac{1}{2}mv^2\), где \(m\) - масса шарика, \(v\) - скорость шарика. Подставив данное значение массы \(m = 10 \, \text{г} \) (переведем массу в килограммы: \(m = 0.01 \, \text{кг}\)) и значения скорости \(v_1 = 600 \, \text{м/с}\), мы можем найти начальную кинетическую энергию:

\[K_1 = \frac{1}{2} \cdot 0.01 \, \text{кг} \cdot (600 \, \text{м/с})^2\]

Далее определим конечную кинетическую энергию шарика после удара, которая также равна \(\frac{1}{2}mv^2\), но уже с другим значением скорости \(v_2 = 400 \, \text{м/с}\):

\[K_2 = \frac{1}{2} \cdot 0.01 \, \text{кг} \cdot (400 \, \text{м/с})^2\]

Средняя сила трения, действующая на шарик при его движении через доску, определяется как разница между начальной и конечной кинетической энергией, разделенная на расстояние, которое шарик прошел внутри доски.

Мы можем найти эту разницу энергии и расстояние, зная толщину деревянной доски \(d = 5 \, \text{см}\) (переведем толщину доски в метры: \(d = 0.05 \, \text{м}\)):

\[\text{Средняя сила трения} = \frac{K_1 - K_2}{d}\]

Подставив значения \(K_1\), \(K_2\), и \(d\) в формулу, мы можем вычислить среднюю силу трения. Ответ округлим до двух значащих цифр после запятой. Выполняя вычисления, получаем следующий результат:

\[\text{Средняя сила трения} \approx \frac{0.01 \, \text{кг} \cdot (600 \, \text{м/с})^2 - 0.01 \, \text{кг} \cdot (400 \, \text{м/с})^2}{0.05 \, \text{м}} \approx 480 \, \text{Н}\]

Таким образом, средняя сила трения, действующая на шарик при ударе о доску, составляет приблизительно 480 Ньютонов.