Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой 2 кг со скоростью 10 м/с. На какое расстояние откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения коньков о лед 0,02.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем ускорение камня после броска:

F = m*a, где
F - сила трения
m - масса камня
a - ускорение

Сила трения можно найти как F = μ*N, где
μ - коэффициент трения
N - нормальная реакция, равная весу конькобежца

N = m*g, где
m - масса конькобежца
g - ускорение свободного падения

Сила, действующая на камень после броска - это сила трения F, тормозящая его движение:

ma = μmg
a = μg = 0,02 * 9,8 = 0,196 м/с^2

Теперь используем закон сохранения импульса для системы "конькобежец + камень":

m1v1 = m1v1' + m2*v2'

Где:
m1 - масса конькобежца
v1 - начальная скорость конькобежца
v1' - скорость конькобежца после броска камня
m2 - масса камня
v2' - скорость камня после броска

m1v1 = (m1 + m2)v1'
600 = 620.196/60*v1'
v1' = -0.196 м/с

Теперь найдем расстояние, на которое откатится конькобежец:

S = v1t + (at^2)/2

где t - время отката. Мы можем найти время, за которое конькобежец откатится до остановки:

v1' = a*t
t = -v1'/a = -(-0.196)/0.196 = 1 секунда

Теперь подставим значения в формулу для расстояния:

S = 0 + (0.196*1^2)/2 = 0.098 м

Таким образом, конькобежец откатится на 0.098 метра после броска камня.