Вася массой 60 кг стоит на коньках и бросает мяч массой 0,5 кг со скоростью 12м/с. При этом мальчик откатывается назад на 50 см. Чему равен коэффициент трения Коньков о лед?

Для решения этой задачи используем закон сохранения импульса.

Импульс мяча до броска равен: p1 = mv = 0,5 кг * 12 м/с = 6 кгм/с

Импульс мяча после броска равен: p2 = m*v' = 0,5 кг * v'

Где v' - скорость мяча после броска.

Так как система из Васи и мяча является замкнутой, то сумма импульсов до и после броска равна 0: p1 = -p2

6 = -0,5 * v' v' = -12 м/с

Теперь найдем силу трения, действующую на Васю: Fтр = m*a

Где a - ускорение, равное изменению скорости Васи за время броска мяча.

a = (v' - 0) / t = -12 м/с / 0,5 с = -24 м/с^2

Fтр = 60 кг * 24 м/с^2 = 1440 Н

Теперь найдем силу трения, действующую на мяч: Fтр = m*a

Где a - ускорение, равное изменению скорости мяча за время броска.

a = (v' - 12 м/с) / t = (-12 м/с - 12 м/с) / 0,5 с = -48 м/с^2

Fтр = 0,5 кг * 48 м/с^2 = 24 Н

Теперь найдем коэффициент трения Коньков о лед: Fтр = μ * N

Где N - нормальная реакция опоры, равная весу Васи: N = m * g = 60 кг * 9,8 м/с^2 = 588 Н

Тогда: μ * N = 1440 Н μ * 588 Н = 1440 Н μ = 1440 Н / 588 Н ≈ 2,44

Ответ: коэффициент трения Коньков о лед равен примерно 2,44.