Хоккейная шайба, имея начальную скорость 5 м/с, скользит до удара о борт площадки
Условие задачи:
Хоккейная шайба, имея начальную скорость 5 м/с, скользит до удара о борт площадки 10 м. Удар считать абсолютно упругим, коэффициент трения шайбы о лед 0,1, сопротивлением воздуха пренебречь. Какой путь пройдет шайба после удара?
Задача №2.1.69 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
\(\upsilon_0=5\) м/с, \(S_1=10\) м, \(\mu=0,1\), \(S_2-?\)
Решение задачи:
Так как удар был абсолютно упругим, то потерь скорости шайбы при ударе не было, а значит и не было потерь кинетической энергии. Применим теорему об изменении кинетической энергии. Суть её в том, что работа некоторой силы вызывает изменение кинетической энергии тела:
Работу совершает только сила трения. Она равна:
Обратите внимание, что работа силы трения есть произведение силы на путь, а не перемещение. Это вызвано тем, что сила трения является неконсервативной силой.
Скорость шайбы из-за трения о лед рано или поздно упадет до нуля, поэтому изменение кинетической энергии, очевидно, равно:
Найдем проекции сил, действующих на тело, и запишем законы Ньютона:
Силу трения скольжения определим по формуле:
Подставим (4) в (2), а полученное вместе с (3) в (1).
Ответ: 2,5 м.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Источник
