Сила тяжести, действующая на тело:
F = mg = ρgV, где ρ - плотность тела, кг/м³
g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения
V - объем тела, м³
Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость:
Fₐ = ρ₁gV, где ρ₁ - плотность жидкости, кг/м³
g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения
V - объем погруженной части тела, м³
Так как Fₐ = F/2, то:
ρ₁gV = ρgV/2
Плотность тела:
ρ = 2ρ₁ = 2 · 800 = 1600 кг/м³
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.