Question

Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м. Сила трения при его движении по горизонтальной поверхности равна 80 Н. Чему равна общая масса мальчика с санками? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

Answer 1

Дано =
h=10м
s=50м
F=80H
Найти m

Потенциальная энергия мальчика на санках на вершине горы mgh, где g=10 м/с² - ускорение свободного падения.
Вся потенциальная энергия у подножья горы перешла в кинетическую
mgh=mv₀²/2, где v₀ - скорость санок у подножья горы.
Откуда v₀²=2gh
Далее началось торможение до нулевой скорости с ускорением а. Торможение длилось время t.
v₀=at, откуда t=v₀/a
Пройденный санями при торможении путь s=v₀t-at²/2=v₀(v₀/a)-a(v₀/a)²/2=
v₀²/a -v₀²/2a=v₀²/2a
s=v₀²/2a, откуда a=v₀²/2s
F=ma, откуда m=F/a=2Fs/v₀²=2Fs/2gh=Fs/gh=(80Н*50м) / (10 м/с² *10м)=40кг