Wypiszmy dane podane w zadaniu:

$m=58g=0,058kg$  

$\Delta t=0,005s$  

$\Delta v=40\frac{m}{s}$  

$M=5kg$  

Przyjmujemy, że:

$g=9,81\frac{m}{s^2}$  

 

Siłę z jaką piłka tenisowa działa na rakietkę opiszemy wzorem:

$F=ma$  

gdzie m jest masą ciała, a jest przyspieszeniem z jakim porusza się ciało. Przyspieszenie z jakim porusza się ciało obliczymy korzystając z wzoru:

$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$  

Wówczas wzór na siłę będzie miał postać:

$F=m\frac{\Delta v}{\Delta t}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$F=0,058kg\cdot \frac{40\frac{m}{s}}{0,005s}=0,058kg\cdot 8000\frac{m}{s^2}=464kg\cdot \frac{m}{s^2}=464N$  

Następnie pytamy jaką liczbę krążków o masie M  należałoby nałożyć na sztangę, aby ciężar podnoszony przez sztangistę był równy sile działającej na tę rakietę tenisową. Korzystamy z wzoru na ciężar ciała:

$F_g=mg$  

gdzie m jest masą, g jest przyspieszeniem ziemskim. W tym wypadku masę możemy wyrazić jako iloczyn liczby krążków i masy jednego krążka:

$m=n\cdot M$  

Wówczas otrzymujemy, że ciężar ciała wynosi:

$F_g=nMg$  

Wiemy również, że:

$F_g=F$  

Czyli:

$F_g=F$  

$nMg=F\mid :\left(Mg\right)$  

$n=\frac{F}{Mg}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$n=\frac{464N}{5kg\cdot 9,81\frac{m}{s^2}}=\frac{464N}{49,05kg\cdot \frac{m}{s^2}}=\frac{464N}{49,05N}\approx 9,46$