Question

Хоккеист массой 70 кг, стоя на льду, бросает в горизонтальном положении шайбу массой 0,3 кг со скоростью 10 м/с. На кокон расстояние окажется хоккеист, если сила трения, действующая между ними и льдом равна 14 H? Нужен чертёж к задаче с решением.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Импульс шайбы:

p₁ = m₁·v₁ = 0,3·10 = 3 кг·м/с

2)

Импульс хоккеиста:

p₂ = m₂v₂ = 70·v₂  кг·м/с

3)

Приравняем:

70·v₂ = 3

v₂ = 3 / 70 ≈ 0,043 м/с

4)

Кинетическая энергия хоккеиста:

Ек = m₂·V₂²/2 = 70·0,043²/2 = 0,065 Дж        (1)

5)

Работа силы трения            

A = Fтр·S = 14·S   Дж                                         (2)

Приравняем (2) и (1)

14·S = 0,065

S = 0,065/14 ≈  4,6·10⁻³ м     или     около 5 мм

Answer 2

Итак, у нас есть хоккеист массой 70 кг, который бросает шайбу массой 0,3 кг со скоростью 10 м/с. Мы хотим найти расстояние, на которое отодвинется хоккеист, если сила трения между ним и льдом составляет 14 Н.

Сначала определим начальный импульс системы (хоккеист + шайба) до броска шайбы. Затем по закону сохранения импульса найдем итоговую скорость хоккеиста после броска.

1. Начальный импульс системы: Перед броском импульс хоккеиста и шайбы в горизонтальном направлении равен сумме их масс, умноженной на начальную скорость хоккеиста (так как он стоит на месте):

   Начальный импульс = (масса хоккеиста + масса шайбы) * начальная скорость хоккеиста

   Начальный импульс = (70 кг + 0,3 кг) * 10 м/с Начальный импульс = 703 кг*м/с

2. Импульс хоккеиста после броска: После броска шайбы хоккеист будет отталкиваться в противоположном направлении. Закон сохранения импульса гласит, что начальный импульс системы равен итоговому импульсу системы после броска:

   Итоговый импульс = масса хоккеиста * итоговая скорость хоккеиста

   703 кг*м/с = 70 кг * итоговая скорость хоккеиста

   Итоговая скорость хоккеиста = 703 кг*м/с / 70 кг Итоговая скорость хоккеиста = 10,04 м/с

3. Теперь мы можем использовать второй закон Ньютона (F = m * a) для определения расстояния, на которое хоккеист отодвинется, действуя силой трения:

   F (трение) = масса хоккеиста * ускорение хоккеиста 14 Н = 70 кг * ускорение хоккеиста

   Ускорение хоккеиста = 14 Н / 70 кг Ускорение хоккеиста = 0,2 м/с²

4. Теперь, используя уравнение движения для равноускоренного движения, где ускорение a известно, начальная скорость u = 10,04 м/с (после броска), и нужное нам расстояние S, мы можем найти S:

   S = (u² - v²) / (2 * a) S = (10,04 м/с)² / (2 * 0,2 м/с²) S = 50,4016 м / (0,4 м/с²) S = 126 м

Итак, хоккеист отодвинется на расстояние около 126 метров.

Чертеж к данной задаче сложно предоставить в текстовом формате, но вы можете представить себе схему с хоккеистом, шайбой, направлением движения и векторами импульса, а также силой трения.