Задание 20 ОГЭ по физике №00010211

Дано:

$M = 60$ кг — масса конькобежца
$m = 3$ кг — масса брошенного предмета
$s = 1{,}6$ м — путь отката конькобежца
$\mu = 0{,}02$ — коэффициент трения коньков о лёд, $g = 10$ м/с²

Найти:

$v$ — скорость, с которой брошен предмет

Решение:

Сначала найдём скорость отката $u$ конькобежца. После броска он скользит и останавливается силой трения; работа трения равна его кинетической энергии:

$$\frac{M u^2}{2} = \mu M g s \quad\Rightarrow\quad u = \sqrt{2 \mu g s} = \sqrt{2 \cdot 0{,}02 \cdot 10 \cdot 1{,}6} = \sqrt{0{,}64} = 0{,}8\ \text{м/с}.$$

До броска система покоилась, поэтому суммарный импульс равен нулю (закон сохранения импульса):

$$M u = m v \quad\Rightarrow\quad v = \frac{M u}{m} = \frac{60 \cdot 0{,}8}{3} = 16\ \text{м/с}.$$