Page 60 - 6639

Задача 3. Скільки часу триває зіткнення футбольного м’яча зі
стінкою? З якою силою м’яч тисне на стінку?
Розв’язок.
Будемо вважати, що м’яч летить перпендикулярно до поверхні стінки.
При ударі м’яч деформується. При не зовсім великій швидкості м’яча
деформації невеликі і можна вважати, що та частина поверхні м’яча яка не
дотикається до стінки залишається сферичною, а місце дотику стає плоским.
До удару сили атмосферного тиску зрівноважували одна одну. В
процесі удару м’яч спочатку дотикається стінки в одній точці; потім від цієї
точки область контакту розширюється в круг. При цьому повітря з проміжку
витісняється назовні. В результаті з’являється нескомпенсована сила тиску
атмосферного повітря, яка напрямлена до стінки і дорівнює добутку
атмосферного тиску на площу області контакту .

Тиск повітря всередині м’яча під час удару можна вважати в усіх
точках однаковим, як і при статичній деформації. Тому повітря всередині
м’яча тисне на частину оболонки, яка дотикається до стінки, з силою, рівною
. З такою ж за модулем, але протилежно напрямленою силою діє на цю
частину оболонки м’яча і стінка.

60