Question

Хоккеист толкает шайбу со скоростью 20 м / с, и она начинает скользить по ледовой поверхности. Вес шайбы 200 г. Коэффициент трения скольжения диска по поверхности льда составляет 0,1.


Задание

Рассчитай: (а) силы тяжести шайбы; (B) сила трения; (c) ускорение движения; (d) время остановки шайбы; (e) выбранный маршрут.

Answer 1

Дано:

υ = 20 м/с

m = 200 г = 0,2 кг

k = 0,1

Найти:

Fтж = ?

Fтр = ?

a = ?

t = ?

S = ?

Решение:

При проектирование векторов сил, действующих на тело, на оси получим:

• OX: m × a = Fтр
• OY: N = mg

a)

Формула силы тяжести:

F = m × g = 0,2 × 9,81 = 1,962 Ньютон

b)

Формула силы трения:

Fтр = N × k = m × g × k = 0,2 × 9,81  × 0,1 = 0,1962 Ньютон

с)

Подставим формулу трения в проекции векторов сил на ось OX:

m × a = m × g × k

a = g × k = 9,81 × 0,1 = 0,981 м/с²

d)

Найдем время остановки через формулу кинематики:

υ = υ₀ + a × t ⇒

t = υ : a = 20 : 0,981 = 20,4 секунды

e)

С формулы кинематики:

$S = \frac{V^2 -V_{0}^2}{2a} = \frac{V_{0}^2}{2a} = \frac{400}{2 \times 0,981} = 207,7$ метра

Ответ: 16,92 Н; 1,962 Н; 0,981 м/с²; 20,4 c; 207,7 м.