Дано:
M=60 кг.
m=0,5 кг.
V'0=20 м/с.
n=0,05.
S=?
_____
Решение:
1-
Согласно закону сохранения импульса: (Импульс до взаимодействия равен импульсу после взаимодействия).
Откуда V0 (скорость человека с мячом на льду будет равна):
Можно рассчитать:
V0=(0,5*20)/(60+0,5)=0,17 м/с.
2-
Далее, запишем второй закон Ньютона для данной системы:
Где F(t) - сила трения, которая равна:
Получим:
Можно рассчитать:
a=-10*0,05=-0,5 м/с^2.
3-
Теперь из формулы ускорения при равноускоренном прямолинейном движении найдем время (t), затраченное на перемещение человека с мячом:
Где V=0 м/с - т.к. человек остановится.
Формула примет вид, где выражаем t:
Посчитаем:
t=-0,17/-0,5=0,34 секунды.
4-
Запишем формулу перемещения тела при равноускоренном прямолинейном движении:
Опять - V=0 м/с.
Посчитаем:
S=(0,17*0,34)/2=0,028 м=2,8 см. - На такое расстояние откатится человек с мячом.
ответ: S=0,028 м=2,8 см.
m1 = 0,30 кг
m2 = 0,34 кг
t = 2 c
S = 1,2 м
g - ?
Ускорение ГРУЗОВ находится по формуле:
a = g* (m2 - m1) / (m2 + m1) = g*(0,34 - 0,30) / (0,34 + 0,30)
a = 0,0625*g (1)
С другой стороны, ускорение можно найти по формуле:
a = 2*S / t² = 2*1,2 / 2² = 0,6 (2)
Приравнивая (1) и (2) получаем:
0,0625*g = 0,6
g = 0,6 / 0,0625 = 9,6 м/с²
Табличное значение :
g = 9,8 м/с²
Вывод: Опытные данные очень хорошо согласуются с табличными.
О рисунке:
1) Рисуем окружность
2) От окружности слева и справа ниточки вниз
3) Внизу этих ниточек рисуем прямоугольники (грузики)
Этот рисунок есть учебнике: Физика 9. Кикоин. Параграф "Движение тела под действием нескольких сил"