Человек массой 70 кг, стоящий на коньках на льду, бросает плоскую пластину массой 2 кг так, что она скользит по льду и останавливается через 4 с, пройдя расстояние S=2.8 м. С какой скоростью движется после броска конькобежец? Через какое время он остановиться, если коэффициент трения =0.04?
Человек массой 70 кг, стоящий на коньках на льду, бросает плоскую пластину массой 2 кг так, что она скользит по льду и останавливается через 4 с, пройдя расстояние S=2.8 м. С какой скоростью движется после броска конькобежец? Через какое время он остановиться, если коэффициент трения =0.04?
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для решения этой задачи используем законы сохранения энергии и движения.
Начнем с закона сохранения энергии. Пластина в начальный момент времени имеет кинетическую энергию, равную работе по трению:Ek1 = Fтр * S,
где Fтр - сила трения, S - путь, пройденный пластиной.
Для пластины, движущейся по льду, работа силы трения равна изменению кинетической энергии:Fтр * S = ΔEk = Ek2 - Ek1,
где Ek2 - кинетическая энергия движущейся пластины.
Подставим известные величины:
0.04 2.8 = 1/2 2 * V^2 - 0.
Отсюда найдем скорость V пластины после броска.
Теперь рассмотрим движение человека на коньках. В начальный момент времени он находится в покое. После броска пластины через какое-то время он остановится.Используем уравнение движения:
S = V0t + 1/2 a * t^2,
где V0 - начальная скорость человека равна0равна 0равна0, a - ускорение, t - время движения.
Также учитывая, что сила трения Fтр = ma и Fтр = μN, где N - нормальная сила, равная весу тела, получаем:
ma = μm*g,
a = μ*g.
Подставив a в уравнение движения, найдем время t, через которое человек остановится.
Рассчитав данные уравнения, найдем скорость и время, которые искомы для решения задачи.