Физика Коньковщик, стоя на льду, бросил вперед гирю массой 5 кг со скоростью 12 м/с (по льду), и в результате отдачи покатился назад. Определить работу, которую проделал скользник при бросании гири, если его масса 60 кг.
Ответы
Ответ:
Для определения работы, которую проделал скользник при бросании гири, можно использовать закон сохранения импульса.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после бросания должна быть равна нулю:
m1 * v1 + m2 * v2 = 0,
где m1 и v1 - масса и скорость гири до бросания,
m2 и v2 - масса и скорость скользника после бросания.
Подставляем известные значения:
5 кг * 12 м/с + 60 кг * v2 = 0.
Решаем уравнение относительно v2:
60 кг * v2 = -5 кг * 12 м/с,
v2 = (-5 кг * 12 м/с) / 60 кг,
v2 = -1 м/с.
Таким образом, скользник откатился назад со скоростью 1 м/с.
Работа, которую проделал скользник при бросании гири, можно определить как изменение кинетической энергии системы (скользник + гиря). Изначально скользник покоился, поэтому его начальная кинетическая энергия равна нулю. После бросания гири скользник приобрел скорость и его конечная кинетическая энергия не равна нулю.
Кинетическая энергия системы после бросания:
Eкон = (1/2) * m2 * v2^2,
Eкон = (1/2) * 60 кг * (-1 м/с)^2,
Eкон = 30 Дж.
Таким образом, работа, которую проделал скользник при бросании гири, равна 30 Дж.