profile
Опубликовано 5 лет назад по предмету Физика от Аккаунт удален

Стоящий на льду человек массой 60кг ловит мяч , который летит горизонтально со скоростью 20мс. Какова масса мяча , если человек с мячом откатился на расстояние 2,8см по горизонтальной поверхности льда ?
Коэффициент трения 0,05
g=10м/с квадрате

  1. Ответ
    Ответ дан Аккаунт удален

    Пусть mч - масса человека, Vм - скорость мяча, mм - масса мяча, Vч - скорость человека.


    Дано: mч = 60 кг, Vм = 20 м/с, l = 0,028 м, μ = 0,05, g = 10 м/с², Vч = 0

    Найти: mм - ?

    Решение. Запишем второй закон Ньютона после взаимодействия:

    OY: N - (mч + mм)g = 0 ⇒ N = (mч + mм)g

    OX: Fтр = μN = μg(mч + mм)

    Fтр = a(mч + mм) ⇒ μg(mч + mм) = a(mч + mм) ⇒ a = μg

    a = Vоб²/2l ⇒ Vоб = √(2al) =√(2μgl)

    Согласно закону сохранения импульса (импульс до взаимодействия равен импульсу после взаимодействия): pч + pм = (mч + mм)Vоб ⇒ mчVч + mмVм = (mч + mм)Vоб ⇒ mмVм = mчVоб + mмVоб ⇒ mм(vм - Vоб) = mчVоб ⇒ mм = mчVоб/(vм - Vоб) = mч√(2μgl)/(Vм - √(2μgl)) =  frac{60sqrt{2 * 0,05 * 10 * 0,028}}{20 - sqrt{2 * 0,05 * 10 * 0,028}}   ≈ 0,5 кг.

    Ответ: mм ≈ 0,5 кг.