Пусть α - угол бросания (между направлением скорости и горизонтом).
Используем 2-й закон Ньютона в проекции на горизонталь х и вертикаль у.
на тело действует только сила тяжести mg, направленная вертикально вниз.
х: m·ах = 0
у: m·аy = - mg
ускорение в горизонтальном направлении: ах = 0
скорость в горизонтальном направлении vx = v₀x = v₀·cosα = const
ускорение в вертикальном направлении аy = - g
скорость в вертикальном направлении vy = v₀y - gt = v₀·sinα - gt
По условию через t = 1c вертикальная составляющая скорости vy стала равной нулю.
v₀·sinα - g·1 = 0
Найдём отсюда начальную скорость
v₀ = g/sinα
тогда v₀y = v₀·sinα = g.
Максимальная высота достигнута именно в момент, когда вертикальная составляющая скорости vy стала равной нулю.
Вертикальная координата y = v₀y·t - 0.5gt²
при t = 1 у = Н
Н = g·1 - 0.5g·1 = 0.5g = 9.8/2 = 4.9
m1 = 60кг
m2 = 1кг
S1 = 0.4м
f = 0.02
g = 9.8м/с²
v2 = ?
На конькобежца действует только сила трения Fтр = -m1·gf в направлении, противоположном движению. поэтому по 2-му закону Ньютона
m1·a = -Fтр
или
m1·a = - m1·gf
ускорение: a = - gf
скорость v1(t) = v1₀ - gft
В конце пути конькобежец останавливается, поэтому v1(t) = 0,
или v1₀ - gft = 0,
откуда t = v1₀/gf.
Длина отката S1(t) = v1₀·t - 0.5gft²
в момент остановки (при = t = v1₀/gf)
S1(t) = S1 = v1₀· (v1₀/gf) - 0.5gf·(v1₀/gf)² = 0.5·v1₀²/gf, откуда
v1₀ = √(2gf·S1) = √(2·9.8·0.02·0.4) = √0,1568 ≈ 0,396(м/с)
В начальный момент движения конькобежца его импульс равен импульсу брошенного предметаа. т.е.
m2·v2 = m1·v1₀, откуда
v2 = m1·v1₀/m2 = 60· 0,396/1 ≈ 23,76(м/с)
Р=120/(4*0,001)==30000 Па