Конькобежец массой 60 кг, стоя на льду, бросает под углом 30° к горизонту камень массой 1 кг со скоростью 8 м/с. на какое расстояние конькобежец откатится при броске, если k=0,01?
Пусть M - масса конькобежца, m - масса камня, v - его скорость, u - скорость конькобежца после броска
1) изначально парень стоял с камнем и ничего не делал, поэтому суммарный импульс до броска равен 0
потом паренек зачем-то бросил камень, и притом сам покатился в противоположном направлении
то есть, суммарный импульс после броска равен импульсу парня и камня
но нужно помнить, что импульс - величина векторная, и его нужно проецировать. поэтому в случае с камнем нужно взять горизонтальную составляющую импульса (ну вот зачем дали 30°?)
итак, по закону сохранения импульса:
0 = mvcosα - Mu,
u = (mvcosα)/M.
2) ясно, что в конце пути парень остановится, и потому его конечная скорость равна нулю. по кинематическому уравнению
S = u² / (2a).
ускорение, согласно второму закону Ньютона, определяется произведением коэффициента трения u на ускорение свободного падения g:
S = u² / (2ug).
целесообразно посчитать скорость отдельно:
u = (8*0.866)/60 ≈ 0.11 м/c
тогда S = 0.11^(2)/(20*0.01) = 0.0605 м или 6.05 см
Модель представляет собой демонстрацию, иллюстрирующую превращение одного вида механической энергии в другой. на примере мяча, с некоторой высоты, демонстрируется превращение потенциальной энергии в кинетическую, а также превращение кинетической энергии в энергию деформации. силы трения не учитываются. сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил , остается неизменной. это утверждение выражает закон сохранения энергии в механических процессах. сумму e = ek + ep называютполной механической энергией. закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами. при любых взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. она лишьпревращается из одной формы в другую. если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения (неконсервативные силы), то механическая энергия не сохраняется. часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).
Взависимости от того, куда повернуть зеркало. можно повернуть так, что нормаль в точке падения луча приблизится к лучу, тогда угол падения уменьшится на 10 градусов и станет равным 20 градусов, искомый угол равен удвоенному углу падения, в этом случае 40 градусов. если зеркало отклонить в противоположную сторону, то угол падения увеличится на 10 градусов и станет равным 40 градусов, а искомый угол между и отраженными лучами будет равен 80 град. а еще возможна ситуация, когда при повороте зеркала нормаль не остается в плоскости, образованной первоначальными и отраженным лучами, и там вообще бесконечное число 1/2
1) изначально парень стоял с камнем и ничего не делал, поэтому суммарный импульс до броска равен 0
потом паренек зачем-то бросил камень, и притом сам покатился в противоположном направлении
то есть, суммарный импульс после броска равен импульсу парня и камня
но нужно помнить, что импульс - величина векторная, и его нужно проецировать. поэтому в случае с камнем нужно взять горизонтальную составляющую импульса (ну вот зачем дали 30°?)
итак, по закону сохранения импульса:
0 = mvcosα - Mu,
u = (mvcosα)/M.
2) ясно, что в конце пути парень остановится, и потому его конечная скорость равна нулю. по кинематическому уравнению
S = u² / (2a).
ускорение, согласно второму закону Ньютона, определяется произведением коэффициента трения u на ускорение свободного падения g:
S = u² / (2ug).
целесообразно посчитать скорость отдельно:
u = (8*0.866)/60 ≈ 0.11 м/c
тогда S = 0.11^(2)/(20*0.01) = 0.0605 м или 6.05 см