Человек массой 60 кг, стоящий на коньках на льду, бросает в го- ризонтальном направлении груз массой 3 кг со скоростью 8 м/с относи-
тельно льда. Коэффициент трения между коньками и льдом равен 0,02.
а) Чему равен начальный импульс груза?
Б) Чему равна скорость человека сразу после броска?
в) Какое расстояние проедет человек после броска до остановки?​

Добрый день! Давайте пошагово решим эту задачу.

а) Чему равен начальный импульс груза?

Импульс - это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. В нашем случае, масса груза равна 3 кг, а скорость - 8 м/с. Поэтому начальный импульс груза будет равен:

Импульс = масса × скорость = 3 кг × 8 м/с = 24 кг·м/с.

Ответ: начальный импульс груза равен 24 кг·м/с.

б) Чему равна скорость человека сразу после броска?

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной.

Поскольку человек и груз взаимодействуют друг с другом, сумма их импульсов до взаимодействия будет равна сумме их импульсов после взаимодействия.

Масса человека равна 60 кг, и его начальная скорость равна нулю (так как он стоял на месте). Пусть скорость человека после броска будет V м/с.

Таким образом, сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия:

0 + 3 кг × 8 м/с = (60 кг + 3 кг) × V.

24 кг·м/с = 63 кг × V.

V = 24 кг·м/с ÷ 63 кг.

Высчитываем V:

V ≈ 0.381 м/с.

Ответ: скорость человека сразу после броска будет примерно равна 0.381 м/с.

в) Какое расстояние проедет человек после броска до остановки?

Для решения этой задачи мы можем использовать законы динамики. Здесь нам необходимо учесть силу трения между коньками и льдом.

Сила трения (Fтр) равна произведению коэффициента трения (μ) на нормальную реакцию (N). В нашем случае нормальная реакция равна весу человека, так как он стоит на льду без движения.

N = масса × ускорение свободного падения.

Масса человека равна 60 кг. Ускорение свободного падения обычно принимается равным 9.8 м/с^2.

N = 60 кг × 9.8 м/с^2 = 588 Н.

Сила трения:

Fтр = μ × N = 0.02 × 588 Н = 11.76 Н.

Сила трения равна произведению массы на ускорение (Fтр = масса × ускорение).

11.76 Н = (60 кг + 3 кг) × a.

11.76 Н = 63 кг × a.

a = 11.76 Н ÷ 63 кг.

Получаем значение ускорения (a):

a ≈ 0.186 м/с^2.

Теперь мы можем использовать кинематическое уравнение связанное с равнозамедленным прямолинейным движением:

V^2 = V0^2 + 2aS.

Где V - итоговая скорость (равна нулю, так как человек останавливается), V0 - начальная скорость (0.381 м/с), a - ускорение (-0.186 м/с^2, так как человек замедляется), S - расстояние.

Подставляем значения:

0 = (0.381 м/с)^2 + 2 × (-0.186 м/с^2) × S.

0 = 0.145 м^2/с^2 - 0.372 м/с^2 × S.

0.372 м/с^2 × S = 0.145 м^2/с^2.

S = 0.145 м^2/с^2 ÷ 0.372 м/с^2.

Высчитываем S:

S ≈ 0.39 м.

Ответ: человек проедет расстояние примерно равное 0.39 метра до остановки.

Надеюсь, ответ был понятен! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!