2019-11-25
Почему футболистам было бы тяжело играть слабо надутым или перекачанным мячом?
Решение:
Перейдем в систему отсчета, связанную с ногой футболиста. В этой системе отсчета покоящийся относительно земли мяч налетает на ногу с некоторой скоростью.
Если при ударе не происходит потери энергии, то мяч отлетает с той же скоростью и, следовательно, его скорость относительно земли равна удвоенной скорости ноги. Потери энергии приводят к тому, что скорость мяча будет меньше. В случае абсолютно неупругого удара скорость мяча равна скорости ноги, и тогда дальность полета мяча примерно в 4 раза больше дальности его полета при абсолютно упругом ударе.
Рассмотрим, чем определяются потери энергии. При ударе деформации ботинка и мяча являются упругими (если только мяч накачан не слишком слабо), так как после удара и ботинок и мяч восстанавливают свою форму. Однако восстанавливать свою форму мяч и ботинок могут ие одновременно, и тогда мяч отскочит, не получив всей запасенной при ударе потенциальной энергии деформации. При ударе и деформации соприкасающихся частей ботинка и мяча в ннх возникают бегущие волны сжатия. Если эти волны возвращаются назад одновременно, то их энергия почти полностью переходит в кинетическую энергию мяча. Если мяч недостаточно накачан или «перекачан», одна из волн приходит раньше и мяч отскакивает, не получив всей энергии упругой деформации.