Question

Найти массу хоккеиста, если после удара по шайбе массой m =150 г он смещается на 5 см. После удара шайба движется в горизонтальном направлении со скоростью V = 40 м/с. Коэффициент трения μ = 0,01. Ответ привести в кг.

Answer 1

Ответ:

см фото

Объяснение:

Answer 2

Для нахождения массы хоккеиста можно воспользоваться законами сохранения импульса и энергии.

Сначала найдем начальную скорость хоккеиста после удара по шайбе, используя закон сохранения импульса:

Исходный импульс системы (шайба + хоккеист) равен конечному импульсу системы. Поэтому:

масса_хоккеиста * начальная_скорость_хоккеиста = масса_шайбы * скорость_шайбы

Теперь мы можем выразить начальную скорость хоккеиста:

начальная_скорость_хоккеиста = (масса_шайбы * скорость_шайбы) / масса_хоккеиста

Теперь найдем работу трения, которую совершил хоккеист, перемещаясь на 5 см:

Работа_трения = коэффициент_трения * сила_трения * путь

Сначала найдем силу трения:

Сила_трения = масса_хоккеиста * ускорение_трения

Ускорение_трения можно выразить как отношение изменения скорости к времени:

ускорение_трения = (конечная_скорость_хоккеиста - начальная_скорость_хоккеиста) / время

Известно, что конечная скорость хоккеиста равна 0, так как он останавливается, и время равно 5 секунд, так как он смещается на 5 см:

ускорение_трения = (0 - начальная_скорость_хоккеиста) / 5

Теперь мы можем выразить силу трения и подставить ее в формулу для работы трения:

Сила_трения = масса_хоккеиста * ((0 - начальная_скорость_хоккеиста) / 5)

Теперь мы можем выразить работу трения:

Работа_трения = 0.01 * масса_хоккеиста * ((0 - начальная_скорость_хоккеиста) / 5) * 0.05

Теперь найдем изменение кинетической энергии хоккеиста. После удара его кинетическая энергия равна:

Кинетическая_энергия_начальная = (1/2) * масса_хоккеиста * начальная_скорость_хоккеиста^2

После того как он останавливается, его кинетическая энергия становится равной нулю.

Изменение кинетической энергии равно работе сил, действующих на хоккеиста:

Изменение_кинетической_энергии = Работа_трения

Теперь мы можем приравнять изменение кинетической энергии к работе трения и решить уравнение относительно массы хоккеиста:

(1/2) * масса_хоккеиста * начальная_скорость_хоккеиста^2 = 0.01 * масса_хоккеиста * ((0 - начальная_скорость_хоккеиста) / 5) * 0.05

Теперь решим это уравнение:

(1/2) * масса_хоккеиста * (40^2) = 0.01 * масса_хоккеиста * ((0 - 40) / 5) * 0.05

Упростим:

(1/2) * 1600 * масса_хоккеиста = 0.01 * масса_хоккеиста * (-8) * 0.05

1600 * масса_хоккеиста = -0.4 * масса_хоккеиста

Теперь выразим массу хоккеиста:

1600 * масса_хоккеиста = -0.4 * масса_хоккеиста

1600 = -0.4

Масса_хоккеиста = 1600 / -0.4

Масса_хоккеиста = -4000 г

Чтобы получить массу в килограммах, разделим на 1000:

Масса_хоккеиста = -4000 г / 1000 = -4 кг

Ответ: Масса хоккеиста равна -4 кг. Однако физически масса не может быть отрицательной, поэтому, возможно, была допущена ошибка в расчетах или в данных.