На каком расстоянии сдвинется доска во время скольжения шайбы по ней, если после удара шайба начинает двигаться со скоростью 2,9 м/с? Массы шайбы и доски одинаковы, коэффициент трения между шайбой и доской равен 0,3. Ускорение свободного падения равно 10 м/с^2. Также учтите, что доска находится на гладкой горизонтальной поверхности.
Якорица
Для решения этой задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, в сочетании с уравнением движения:
1. Найдем силу трения, действующую на шайбу. Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную реакцию. Так как доска находится на гладкой горизонтальной поверхности, нормальная реакция равна весу шайбы. Следовательно, \[F_{\text{трения}} = \mu \cdot m \cdot g\], где:
- \(F_{\text{трения}}\) - сила трения,
- \(\mu\) - коэффициент трения,
- \(m\) - масса шайбы (равна массе доски),
- \(g\) - ускорение свободного падения.
2. Теперь найдем ускорение шайбы, действующее на нее. Применим второй закон Ньютона: \[F_{\text{результ}} = m \cdot a\], где:
- \(F_{\text{результ}} = ma - \mu \cdot m \cdot g\) (сумма всех действующих сил),
- \(a\) - ускорение шайбы.
3. Так как шайба имеет начальную скорость \(v_0 = 0\) и ей сообщается скорость 2,9 м/с, то \[a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{2,9}{t}\], где:
- \(v\) - конечная скорость шайбы,
- \(t\) - время, за которое шайба приобрела конечную скорость.
4. Теперь найдем время, за которое шайба достигла скорости 2,9 м/с. Из уравнения \(a = \frac{v - v_0}{t}\) следует, что \(t = \frac{v}{a}\), где \(v = 2,9 м/с\).
5. После того как мы нашли время движения шайбы, мы можем найти расстояние, на котором шайба двигалась. Расстояние можно найти, используя формулу движения: \[S = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\].
Итак, теперь давайте найдем решение этой задачи:
1. Найдем силу трения, действующую на шайбу. Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную реакцию. Так как доска находится на гладкой горизонтальной поверхности, нормальная реакция равна весу шайбы. Следовательно, \[F_{\text{трения}} = \mu \cdot m \cdot g\], где:
- \(F_{\text{трения}}\) - сила трения,
- \(\mu\) - коэффициент трения,
- \(m\) - масса шайбы (равна массе доски),
- \(g\) - ускорение свободного падения.
2. Теперь найдем ускорение шайбы, действующее на нее. Применим второй закон Ньютона: \[F_{\text{результ}} = m \cdot a\], где:
- \(F_{\text{результ}} = ma - \mu \cdot m \cdot g\) (сумма всех действующих сил),
- \(a\) - ускорение шайбы.
3. Так как шайба имеет начальную скорость \(v_0 = 0\) и ей сообщается скорость 2,9 м/с, то \[a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{2,9}{t}\], где:
- \(v\) - конечная скорость шайбы,
- \(t\) - время, за которое шайба приобрела конечную скорость.
4. Теперь найдем время, за которое шайба достигла скорости 2,9 м/с. Из уравнения \(a = \frac{v - v_0}{t}\) следует, что \(t = \frac{v}{a}\), где \(v = 2,9 м/с\).
5. После того как мы нашли время движения шайбы, мы можем найти расстояние, на котором шайба двигалась. Расстояние можно найти, используя формулу движения: \[S = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\].
Итак, теперь давайте найдем решение этой задачи:
Знаешь ответ?