Question

Даю 50 баллов за физику! Помогите, пожалуйста.Конькобежец, бросивший в горизонтальном направлении камень массой 2 кг со скоростью 15м/с откатился на 62.5 см. Определите его массу, если коэффицент трения коньков о лед 0.02.Заранее спасибо!

Answer 1

S=V^2/2*a(1) Скорость находим из закона сохранения импульса m1*V1=m2*V
V=m1*V1/m2(2) Ускорение при движении под действием одной силы трения a=k*m*g/m=k*g(3)
Подставим 2 и 3 в 1 S=m1^2*V1^2/2*m2^2*2*k*g
m2=sqrt(m1^2*V1^2/2*S*k*g)=sqrt(4*225/2*0,625*0,02*10)=60 кг

Answer 2

S=V^2/2*a(1)   Скорость находим из закона сохранения импульса m1*V1=m2*V
V=m1*V1/m2(2) Ускорение при движении под действием одной силы трения a=k*m*g/m=k*g(3)
Подставим 2 и 3 в 1 S=m1^2*V1^2/2*m2^2*2*k*g
m2=sqrt(m1^2*V1^2/2*S*k*g)=sqrt(4*225/2*0,625*0,02*10)=60 кг

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и уравнение движения с учетом силы трения.

1. Законы сохранения энергии: В начальный момент времени (когда конькобежец бросил камень) и в конечный момент времени (когда конькобежец откатился на 62.5 см), сумма кинетической и потенциальной энергии должна быть одинаковой.

Исходная кинетическая энергия (в момент броска): \[E_{\text{нач}} = \frac{1}{2} m v_{\text{нач}}^2.\]

Кинетическая энергия после откатывания на 62.5 см: \[E_{\text{кон}} = \frac{1}{2} m v_{\text{кон}}^2 + mgh.\]

Здесь \(v_{\text{нач}}\) - начальная скорость (15 м/с), \(v_{\text{кон}}\) - конечная скорость, \(h\) - высота (в данном случае это 0, так как движение горизонтальное).

С учетом закона сохранения энергии, мы можем записать: \[\frac{1}{2} m v_{\text{нач}}^2 = \frac{1}{2} m v_{\text{кон}}^2 + mgh.\]

2. Уравнение движения: С учетом силы трения, мы можем использовать уравнение движения: \[x = x_{\text{нач}} + v_{\text{нач}} t + \frac{1}{2} a t^2,\] где \(x_{\text{нач}}\) - начальное положение (в данном случае это 0, так как начальная точка не определена), \(x\) - конечное положение (в данном случае это 0.625 м), \(v_{\text{нач}}\) - начальная скорость, \(a\) - ускорение.

Сила трения, действующая на коньках: \[F_{\text{тр}} = \mu N,\] где \(\mu\) - коэффициент трения (0.02), \(N\) - нормальная сила.

Нормальная сила равна весу конькобежца: \[N = mg,\] где \(m\) - масса конькобежца, \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).

Трение вызывает ускорение: \[a = \frac{F_{\text{тр}}}{m}.\]

Подставив это ускорение в уравнение движения, получим: \[x = v_{\text{нач}} t + \frac{1}{2} \frac{F_{\text{тр}}}{m} t^2.\]

Теперь мы можем объединить оба уравнения, решив их относительно массы \(m\). После этого можно подставить известные значения и решить уравнение. Когда получите значение массы, убедитесь, что оно разумное (например, положительное), и округлите ответ до удобной для вас степени.