Question

Физика, пожалуйста пожалуйста! С горы спускается лыжник весом 70 кг, длина ее 800м , угол наклона горизонта 300. На полпути он запускает ракету вертикально вверху. Ракета массой 0,1 кг взлетает с пусковой установки со скоростью 100 м/с. Определите скорость лыжника при спуске. Начальная скорость лыжника считается нулевой. Коэффициент трения снежных лыж 0,1.​

Answer 1

Странно, что ответ должен быть равен 80,5 м/с (нашёл в инете задачник, из которого сия задача). Такое значение можно получить, если значение ускорения свободного падения взять не 10 м/с², и даже не 9,8 м/с², а то, которое на экваторе - 9,78 м/с². Это если без промежуточных вычислений.

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся законами сохранения энергии и импульса.

Для начала определим потенциальную энергию ракеты до запуска:

Ep = m*g*h

где m - масса ракеты (0,1 кг), g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²), h - высота горы (в данном случае полпути, то есть 400 м)

Ep = 0,1 * 9,8 * 400 = 392 Дж

Затем определим кинетическую энергию ракеты после запуска:

Ek = 0,5 * m * V^2

где V - скорость ракеты после запуска

Ek = 0,5 * 0,1 * 100^2 = 500 Дж

Так как энергия сохраняется, то Ep + Ek = 392 + 500 = 892 Дж

Данное значение кинетической энергии будет равно кинетической энергии лыжника при спуске с горы. Поэтому:

Ek = 0,5 * m * v^2

где v - скорость лыжника

892 = 0,5 * 70 * v^2

v^2 = 892 / (0,5 * 70) = 25,5

v = √25,5 ≈ 5,05 м/с

Таким образом, скорость лыжника при спуске с горы составляет около 5,05 м/с.