Начальный импульс конькобежца Мч·Vч равен импульсу камня Мк·Vк, т.е.
Мч·Vч = Мк·Vк = 2·15 = 30кг·м/с.
По 2-му закону Ньютона: Мк·a = F. В нашем случае F = -Fтр, т.к. сила Fтр действует в направлении, противоположном движению:
Мч·a = -Fтр.
Сила постоянна, следовательно, движение равнозамедленное. Для такого движения имеем:
Мч·(V - Vч) = -Fтр·t
Поскольку в конце движения конькобежец остановился, то V = 0, и
-Мч·Vч = -Fтр·t, откуда время движения
t = Мч·Vч:Fтр = 30:12 = 2,5(c).
При равнозамедленном движении длина пути вычисляется как
S = 0.5at² + Vч·t, где а = -Fтр/Мч
Умножим это выражение на Мч
S·Мч = 0.5·(-Fтр/Мч)·Мч·t² + Vч·Мч·t
S = 0,625м
0,625 Мч = -0,5·12·2,5² + 30·2,5
0,625Мч = 37,5
Мч =37,5:0,625 = 60(кг)
ответ:Власне, сила Лоренца
Базовим виразом для аналізу взаємодії заряда {\displaystyle \ Q}{\displaystyle \ Q} із деяким пробним зарядом {\displaystyle \ q}{\displaystyle \ q} є закон Кулона: для статичних зарядів у вакуумі відносно інерціальної системи відліку, що перебуває у спокої, можна записати, що сила їхньої взаємодії дорівнює
{\displaystyle \ \mathbf {F} ={\frac {qQ}{|\mathbf {r} |^{3}}}\mathbf {r} }{\displaystyle \ \mathbf {F} ={\frac {qQ}{|\mathbf {r} |^{3}}}\mathbf {r} }.
Для того, щоб визначити, як буде виглядати ця сила в інерціальній системі відліку, що рухається, можна розглянути наступний "віртуальний" експеримент.
Нехай у вакуумі знаходяться два заряди, скріплені пружинкою. Заряди розглядаються відносно інерціальної системи відліку, у якій вони перебувають у спокої протягом досить великого проміжку часу. Пружинка забезпечує статичність зарядів, а розтяг пружинки чисельно характеризує силу взаємодії зарядів. Якщо прибрати пружинку й розглянути деяке мале відхилення від статичного стану, наприклад, одного заряду, то можна проаналізувати час, за який другий заряд "відчує" зміну стану першого, тим самим експериментально визначивши швидкість розповсюдження взаємодії між зарядами. Проте в рамках експерименту (заряди скріплені пружинкою) про швидкість розповсюдження взаємодії нічого не можна сказати, оскільки система є статичною. Таким чином, закон Кулона, який описує взаємодію статичних зарядів, не несе, без додаткових припущень, жодної інформації про швидкість розповсюдження взаємодії між зарядами. А отже, релятивістський та класичний опис взаємодії зарядів у статичному випадку збігаються.
Для подальшого аналізу взаємодії цих зарядів можна розглянути їх відносно інерційної системи відліку, що довільно рухається. У такому разі, система вже не буде статичною, а це означає, що можна оцінити швидкість розповсюдження взаємодії. Якщо припустити, що виконується аксіома абсолютності одночасності, то швидкість розповсюдження взаємодії нескінченна, а це, загалом, означає, що до закона Кулона застосовуються перетворення Галілея, що залишають його інваріантним відносно вибору інерціальної системи відліку. А якщо припустити, що аксіома абсолютності одночасності не виконується, то швидкість розповсюдження взаємодії скінченна, і це означає, що до закону Кулона застосовуються перетворення Лоренца, які не залишають вираз для сили Кулона інваріантним відносно вибору інерційної системи відліку.