Чи може шайба, яку кидає хокеїст, рухатися рівномірно по поверхні льоду?

Ариана

41

При киданні шайби хокеїстом, розвивається сила тяжіння, яка впливає на рух шайби. Також на шайбу діє сила опору, яка залежить від властивостей поверхні льоду та швидкості руху шайби. Тому шайба не може рухатися рівномірно по поверхні льоду.

Сила тяжіння направлена вертикально вниз і дорівнює масі шайби, помноженій на прискорення вільного падіння \(g\) (приблизно 9.8 м/с²). Тобто, сила тяжіння може бути визначена за формулою:

\[F_{тяж} = m \cdot g\],

де \(F_{тяж}\) - сила тяжіння, \(m\) - маса шайби.

Також на шайбу діє сила опору, яка спрямована протилежно напрямку руху і залежить від властивостей поверхні льоду та швидкості руху шайби. Формула для сили опору має наступний вигляд:

\[F_{оп} = -k \cdot v\],

де \(F_{оп}\) - сила опору, \(k\) - коефіцієнт опору, \(v\) - швидкість руху шайби.

Отже, шайба буде рухатися з прискоренням, що залежить від різниці між силою тяжіння та силою опору:

\[a = \frac{{F_{тяж}} - {F_{оп}}}}{{m}}\].

Якщо сила тяжіння дорівнює силі опору, то прискорення дорівнює нулю, тобто шайба рухається з рівномірною швидкістю. Однак, цей рівноважний стан залежить від коефіцієнта опору, який залежить від поверхні льоду та стану шайби.

Одним словом, рівномірний рух шайби по поверхні льоду можливий лише у спеціальних умовах, наприклад, при досягненні рівноваги між силою тяжіння та силою опору. Однак, у реальному житті, рівномірний рух шайби малоймовірний через вплив різних факторів, таких як нерівномірність поверхні льоду, пружність шайби, тертя тощо.