Задача по физике человек массой 70 кг стоящий на коньках на льду на согнутых ногах бросает плоскую пластинку массой 2кг которая скользит по льду и останавливается через 4с пройдя расстояние 28м с какой скоростью начнёт скользить конькобежец?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи используем законы сохранения энергии:

Вычислим скорость пластинки перед остановкой. Для этого воспользуемся формулой равноускоренного движения:

S = v0t + (at^2)/2

где S - расстояние, пройденное пластинкой, v0 - начальная скорость, t - время движения, а - ускорение.

Из условия задачи имеем S = 28м, t = 4с. Так как пластинка начинает движение с нулевой скорости (она бросается), то v0 = 0. Ускорение а можно найти из второго закона Ньютона:

F = ma

где F - сила трения, м - масса пластинки, g - ускорение свободного падения, N - сила реакции опоры (равная весу пластинки m*g), μ - коэффициент трения (по условию неизвестен).

ma = μm*g

a = μ*g

Теперь можем найти ускорение:

a = μ*g

Далее, подставим найденные значения в формулу движения:

28 = 04 + (a4^2)/2

28 = a*8/2

28 = 4a

a = 7м/с^2

Теперь определим скорость конькобежца после броска пластинки. Воспользуемся законом сохранения энергии:

Eк = Eп

где Ек - кинетическая энергия, Еп - потенциальная энергия. Потенциальная энергия пластинки в начальный момент равна 0, поэтому:

mv^2/2 = mg*h

где v - искомая скорость конькобежца, h - высота, на которую поднимается пластинка.

Высота h вычисляется по формуле:

h = v0*t + (at^2)/2

h = 04 + (74^2)/2

h = 56м

Теперь найдем скорость конькобежца:

mv^2/2 = mg*h

v^2 = 2gh

v = √(2gh)

v ≈ √(29.856) ≈ 31.5м/с

Итак, скорость конькобежца после броска пластинки будет примерно 31.5м/с.