Человек, стоящий на коньках на гладком льду, бросает камень горизонтально массой m=0,5кг. Спустя время t=2c камень достигает берега, пройдя расстояние S=20м. С какой скоростью V2 начинает скользить конькобежец, если его масса m=60кг? Трение коньков и камня о лед не учитывать. 0,08м/с
Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения механической энергии.
Изначально у камня была кинетическая энергия, которая при движении превращается в потенциальную энергию, так как он поднимается над уровнем воды. Таким образом, изменение его потенциальной энергии равно изменению кинетической энергии движущегося конькобежца.
Пусть V1 - скорость конькобежца в момент броска камня, тогда его кинетическая энергия равна (m*V1^2)/2.
Камень при движении набирает скорость V2 и его потенциальная энергия равна mgh, где h - высота, на которую поднялся камень.
Таким образом, приравниваем потенциальную энергию кинетической энергии: mgS = (mV1^2)/2 - (mV2^2)/2
Решив это уравнение относительно V2, получим: V2 = sqrt(V1^2 + 2gS)
Теперь нам известна скорость V2 и ускорение, с которой конькобежец начинает движение, то есть V2/t = 0.08 м/с^2. Подставив значение скорости V2, мы можем найти начальную скорость V1:
Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения механической энергии.
Изначально у камня была кинетическая энергия, которая при движении превращается в потенциальную энергию, так как он поднимается над уровнем воды. Таким образом, изменение его потенциальной энергии равно изменению кинетической энергии движущегося конькобежца.
Пусть V1 - скорость конькобежца в момент броска камня, тогда его кинетическая энергия равна (m*V1^2)/2.
Камень при движении набирает скорость V2 и его потенциальная энергия равна mgh, где h - высота, на которую поднялся камень.
Таким образом, приравниваем потенциальную энергию кинетической энергии:
mgS = (mV1^2)/2 - (mV2^2)/2
Решив это уравнение относительно V2, получим:
V2 = sqrt(V1^2 + 2gS)
Теперь нам известна скорость V2 и ускорение, с которой конькобежец начинает движение, то есть V2/t = 0.08 м/с^2. Подставив значение скорости V2, мы можем найти начальную скорость V1:
V1 = V2 - gt = sqrt(V1^2 + 2gS) - gt
V1 = sqrt((0.08t)^2 + 2gS) = sqrt((0.082)^2 + 29.8*20) = sqrt(0.0064 + 392) = sqrt(392.0064) ≈ 19.8 м/с
Итак, скорость конькобежца В1 в момент броска камня примерно равна 19.8 м/с.