Question

Конькобежец массой M=60 кг стоя на коньках на льду бросает в горизонтальном направлении Камень массой M =4 кг со скоростью F= 10 м с относительно льда. Найдите: На какое расстояние S откатиться При этом конькобежец если M=0,2 Помогите пожалуйста ​

Answer 1

Ответ:

Импульс до взаимодействия

p₀=0

Сумма импульсов после взаимодействия тоже должна быть равной нулю по закону сохранения импульса:

m₁*V₁ - m₂*V₂=0

Скорость  

V₁ = m₂*V₂/m₁ = 2*6,5/60 ≈ 0,22 м/с

Кинетическая энергия конькобежца:

Ek = m₁*V₁²/2 = 60*0,22²/2 =  1,45 Дж

Эта энергия затрачена на работу против сил трения

A = Fтр*S = μ*m₁*g*S = 60*10*0,1*μ = 60*μ  

Получили:

60*μ=1,45

μ = 1,45/60 ≈ 0,02

Заглянем в справочник:

Коэффициент трения стали по льду (коньки):

μ = 0,02 -  0,03.

Объяснение:

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы на скорость. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной.

До броска камня конькобежец и камень находятся в покое, поэтому их начальные импульсы равны нулю. После броска камня и его движения со скоростью V, закон сохранения импульса будет выглядеть так:

(импульс конькобежца) + (импульс камня) = 0

Импульс равен произведению массы на скорость:

(Масса конькобежца) * (скорость конькобежца) + (Масса камня) * (скорость камня) = 0

Масса конькобежца M1 = 60 кг, масса камня M2 = 4 кг, начальная скорость камня V = 10 м/с (относительно льда), и скорость конькобежца после броска V1.

60 кг * V1 + 4 кг * (-10 м/с) = 0

Теперь мы можем решить это уравнение для скорости конькобежца:

60 кг * V1 = 4 кг * 10 м/с

V1 = (4 кг * 10 м/с) / 60 кг V1 = 0,6667 м/с (примерно)

Теперь, когда у нас есть скорость конькобежца после броска камня, мы можем рассчитать расстояние, на которое он откатится. Для этого мы можем использовать закон сохранения энергии, так как кинетическая энергия до броска камня должна быть равна кинетической энергии после броска.

Кинетическая энергия вычисляется как E = (1/2) * масса * скорость^2.

Для конькобежца: E1 = (1/2) * 60 кг * (0,6667 м/с)^2

Для камня: E2 = (1/2) * 4 кг * (10 м/с)^2

Поскольку кинетическая энергия до броска равна кинетической энергии после броска, мы можем записать:

E1 = E2

(1/2) * 60 кг * (0,6667 м/с)^2 = (1/2) * 4 кг * (10 м/с)^2

Теперь решим это уравнение для скорости конькобежца V1:

(1/2) * 60 кг * (0,6667 м/с)^2 = (1/2) * 4 кг * (10 м/с)^2

Теперь выразим V1:

(0,6667 м/с)^2 = (4 кг * (10 м/с)^2) / (60 кг)

(0,6667 м/с)^2 = (400 кг * м^2/с^2) / (60 кг)

(0,6667 м/с)^2 = 6,6667 м^2/с^2

0,4445 м^2/с^2 = 6,6667 м^2/с^2

Теперь извлечем квадратный корень с обеих сторон:

0,6667 м/с = 2,581 м/с

Теперь мы знаем скорость конькобежца после броска камня, и мы можем использовать это значение, чтобы найти расстояние, на которое он откатится. Для этого мы можем использовать уравнение движения:

S = (V1^2) / (2 * ускорение)

где V1 - скорость, а ускорение - коэффициент трения между коньками и льдом. Ускорение трения зависит от состояния льда, и в данной задаче нам дано, что оно равно 0,2.

S = (2,581 м/с)^2 / (2 * 0,2)

S ≈ 33 метра

Таким образом, конькобежец откатится на примерно 33 метра после броска камня.