Девочка массой 30 кг стоит на льду и бросает своей подруге мяч массой 0.5 кг. Какое максимальное ускорение она может сообщить мячу, оставаясь в покое?Коэффициент трения о лёд равен 0,015.(Указание:Для того что бы девочка оставалась на месте после броска, сила возникающая за счёт отдачи, должна быть меньше силы трения.)
Для того чтобы девочка оставалась на месте после броска, сумма всех горизонтальных сил, действующих на неё, должна быть равна силе трения.
Сила трения равна:
Ft = μ m g,
где μ - коэффициент трения, m - масса девочки, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2).
Соответственно, сумма всех горизонтальных сил равна силе трения:
Ftot = Ft = μ m g
Девочка действует на мяч силой F = m * a, где a - ускорение мяча.
Так как девочка остается в покое, то Ftot = F:
μ m g = m * a
Подставляем известные значения и находим ускорение мяча:
0,015 30 9,8 = 0,5 a
a = (0,015 30 * 9,8) / 0,5 ≈ 0,882 м/с^2
Максимальное ускорение, которое девочка может сообщить мячу, оставаясь на месте, равно примерно 0,882 м/с^2.