Лыжник бросает снежки массой 100 г со скоростью 10 м/с вдоль лыжни. С какой минимальной частотой ему надо бы это делать, чтобы двигаться при силе трения лыж о снег величиной 10 Н?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы двигаться при силе трения лыж о снег величиной 10 Н, лыжнику нужно создать силу, равную по величине, но противоположную по направлению, чтобы скомпенсировать трение.

Сила трения равна произведению коэффициента трения между лыжней и снегом на нормальную реакцию:

Fтр = μ * N

где Fтр = 10 Н - сила трения, μ - коэффициент трения между лыжней и снегом (предположим, что он равен 0.1), N - нормальная реакция (равная весу снежка, то есть 0.1 кг * 9.8 м/с^2 = 0.98 Н).

Таким образом, Fтр = 0.1 * 0.98 = 0.098 Н

Сила, создаваемая лыжником при бросании снежка, равна изменению импульса:

F = Δp/Δt

где F - сила, Δp - изменение импульса (равное массе снежка умноженной на его скорость), Δt - время, за которое изменяется импульс.

Для того чтобы компенсировать силу трения, лыжник должен создать силу, равную 0.098 Н, таким образом:

0.098 = 0.1 * 10 / Δt

Отсюда получаем, что минимальная частота бросания снежков должна быть:

Δt = 0.1 * 10 / 0.098 = 10.2 секунды

Итак, лыжнику нужно бросать снежки со скоростью 10 м/с вдоль лыжни с частотой не менее 10.2 секунды.