một quả bóng có khối lượng 250g bay với vận tốc 54km/h đến đập vuông góc vào tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 36km/h. Thời gian va chạm của bóng và tường là 0,05s. Xác định độ lớn lực của tường tác dụng lên quả

Để xác định độ lớn lực của tường tác dụng lên quả bóng, ta sẽ sử dụng định nghĩa về lực trong vật lý, cụ thể là định luật II Newton.

Đầu tiên, chuyển đổi các đơn vị để phù hợp:

1. Khối lượng của quả bóng:
m = 250g = 0,25kg.

2. Vận tốc trước khi va chạm:
V1 = 54km/h = (54 * 1000 m) / (3600 s) = 15 m/s.

3. Vận tốc sau khi va chạm:
V2 = -36km/h = (-36 * 1000 m) / (3600 s) = -10 m/s. (Vận tốc âm do bóng bật trở lại theo phương cũ)

Sau khi va chạm, độ thay đổi vận tốc của quả bóng delta V được tính như sau:
\[
\Delta V = V2 - V1 = -10 m/s - 15 m/s = -25 m/s.
\]

Độ thay đổi vận tốc xảy ra trong thời gian t = 0,05s.

Theo định luật II Newton, lực tác dụng (F) được xác định bằng công thức:
\[
F = m \cdot a,
\]
trong đó:
a là gia tốc, được tính bằng:
\[
a = \frac{\Delta V}{\Delta t} = \frac{-25 m/s}{0,05 s} = -500 m/s^2.
\]

Thay giá trị gia tốc vào công thức tính lực:
\[
F = m \cdot a = 0,25 kg \cdot (-500 m/s^2) = -125 N.
\]

Tuy nhiên, lực tác dụng từ tường lên quả bóng là một lực chịu đựng (độ lớn của lực) nên chúng ta bỏ giá trị âm đi:
\[
|F| = 125 N.
\]

Vậy độ lớn lực của tường tác dụng lên quả bóng là 125 N.