Question

Мальчик на санках скатился без трения с ледяной горки высотой 10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м . Сила трения при его движении по Горизонтальной поверхности равно 80 н . Чему равна общая масса мальчика с санками? Ускорение свободного падения равно 10 м/c^2.

Answer 1

Пока мальчик был на горке, его полная механическая энергия равнялась потенциальной: Ерmax=mgh

После того как он скатился, вся потенциальная энергия перешла в кинетическую: Екmax=mv²/2, то есть

$mgh = frac{m {v}^{2} }{2} \ gh = frac{ {v}^{2} }{2} \ v = sqrt{2gh} = sqrt{2 times 10 times 10} = sqrt{200} = 14.14$
После того как он скатился с горки, мальчик проехал еще 50 м до остановки, то есть его движение было равнозамедленным:

$s = frac{ v_{0} ^{2} - {v}^{2} }{2a} \ \ a = frac{ v_{0} ^{2} - {v}^{2} }{2s} = frac{14.14 ^{2} - {0}^{2} }{2 times 50} = 2$
И наконец, по второму закону Ньютона:
Fтр=ma
m=Fтр / а=80/2=40 кг

Ответ: 40 кг