Какова будет скорость шайбы через 2,5 секунды после удара хоккеиста, если ее начальная скорость равна 12,5 м/с? Учесть

Morskoy_Shtorm

49

Чтобы решить эту задачу, необходимо учесть движение шайбы, а также влияние силы трения скольжения. Начнем с определения ускорения шайбы.

Ускорение (a) можно найти, используя второй закон Ньютона:

\[F = m \cdot a\]

где F - сила, m - масса объекта (шайбы), а a - ускорение.

В данной задаче на шайбу действует только сила трения скольжения. Определим эту силу:

\[F_{тр} = \mu \cdot F_{н}\]

где \(F_{тр}\) - сила трения скольжения, \(\mu\) - коэффициент трения скольжения, а \(F_{н}\) - нормальная сила.

Нормальная сила определяется как:

\[F_{н} = m \cdot g\]

где g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²).

Теперь мы можем рассчитать силу трения скольжения:

\[F_{тр} = \mu \cdot m \cdot g\]

Так как \(F = m \cdot a\), мы можем выразить ускорение шайбы:

\[a = \frac{F_{тр}}{m}\]

Подставляя значение силы трения и массы шайбы, получим:

\[a = \frac{\mu \cdot m \cdot g}{m}\]

Масса шайбы сократится, и мы получим выражение для ускорения:

\[a = \mu \cdot g\]

Теперь, чтобы найти скорость через 2,5 секунды, мы можем использовать уравнение равноускоренного движения:

\[v = u + a \cdot t\]

где v - конечная скорость, u - начальная скорость, a - ускорение и t - время.

Подставляя значения, получим:

\[v = 12,5 + (\mu \cdot g) \cdot 2,5\]

Теперь остается только подставить значение коэффициента трения скольжения (\(\mu\)), которое в данной задаче равно 0,10, и рассчитать:

\[v = 12,5 + (0,10 \cdot 9,8) \cdot 2,5\]

Посчитав это выражение, получим значение скорости шайбы через 2,5 секунды после удара хоккеиста.