Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении предмет массой 1 кг со скоростью 10 м/с относительно льда и откатывается в обратном направлении на 50 см. Найдите массу конькобежца, если коэффициент трения коньков о лёд 0,02.

Объяснение:

1)

По закону сохранения импульса:

m₁·V₁ = m₂·U

m₂·U = 1·10 = 10 кг·м/с

U = 10 / m₂

2)

Кинетическая энергия конькобежца:

Eк = m₂·U²/2 = m₂·10² / (2·m₂²) = 50 / m₂    Дж      (1)

3)

Сила трения:

F = μ·m₂·g = 0,02·10·m₂ = 0,2·m₂    Н

Работа силы трения:

A = F·S = 0,2·m₂·0,5 = 0,1·m₂  Дж         (2)

4)

Приравняем (1) и (2):

50 / m₂ = 0,1·m₂

m₂² = 50/0,1 = 500

m₂ = √ (500) ≈ 22 кг