Номер 4, страница 78 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Футболист бьет по мячу. Каковы результаты действия силы удара ноги футболиста?

Решение

Когда футболист бьет по мячу, сила удара его ноги вызывает ряд последствий, которые затрагивают как сам мяч, так и ногу футболиста. Эти явления описываются фундаментальными законами механики, в частности законами Ньютона.

1. Изменение скорости и направления движения мяча. Это самый очевидный результат. Согласно второму закону Ньютона, сила, приложенная к телу, вызывает его ускорение ($ \vec{F} = m \cdot \vec{a} $). До удара мяч мог покоиться или двигаться с небольшой скоростью. Сила удара резко изменяет его скорость, придавая ему значительное ускорение. В результате мяч начинает двигаться с высокой скоростью в направлении удара.

2. Деформация мяча. В момент контакта с ногой мяч не является абсолютно твердым телом и испытывает упругую деформацию — он сжимается. Энергия, затраченная на деформацию, частично запасается в мяче как потенциальная энергия, которая затем преобразуется в кинетическую энергию движения, когда мяч восстанавливает свою сферическую форму. Часть энергии также теряется, переходя в тепло.

3. Воздействие на ногу футболиста. Согласно третьему закону Ньютона, на каждое действие есть равное по величине и противоположное по направлению противодействие. Это означает, что в момент удара мяч действует на ногу футболиста с точно такой же силой, с какой нога действует на мяч. Эта сила реакции приводит к следующим результатам для футболиста:

• Замедление движения ноги в момент удара.
• Деформация ноги и обуви.
• Футболист ощущает удар (чувство толчка или даже боль при очень сильном ударе).

Таким образом, удар — это взаимодействие двух тел, и результаты этого взаимодействия проявляются для обоих участников.

Ответ: Результатами действия силы удара ноги футболиста являются: 1) приведение мяча в движение или изменение его скорости и направления; 2) временная деформация мяча; 3) возникновение силы противодействия со стороны мяча, которая действует на ногу футболиста, замедляя ее и также вызывая деформацию.