РУҚА
21

Решение: Отдача конькобежца при броске

ОГЭ · Физика · Задание 21 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ623752Развёрнутое решение≈ 7 минутРазбор в 4 шага
Условие

Конькобежец массой 80 кг, стоя на коньках на льду, бросает вперёд в горизонтальном направлении предмет со скоростью $20\ \text{м/с}$ и откатывается назад на 40 см. Найдите массу предмета, если коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

После броска конькобежец движется назад и останавливается под действием силы трения. Работа силы трения по модулю равна начальной кинетической энергии конькобежца.

$$\mu M g s = \frac{M v^2}{2}$$
2

Выразим скорость конькобежца сразу после броска и подставим данные задачи. Примем $g = 10\ \text{м/с}^2$.

$$v = \sqrt{2\mu g s} = \sqrt{2 \cdot 0{,}02 \cdot 10 \cdot 0{,}40} = 0{,}4\ \text{м/с}$$
3

До броска система «конькобежец — предмет» покоилась, поэтому её суммарный импульс был равен нулю. После броска импульсы предмета и конькобежца направлены в противоположные стороны.

$$m u - M v = 0$$

Найдём массу предмета, используя скорость предмета $u = 20\ \text{м/с}$ и массу конькобежца $M = 80\ \text{кг}$.

$$m = \frac{M v}{u} = \frac{80 \cdot 0{,}4}{20} = 1{,}6\ \text{кг}$$
Ответ

Масса предмета равна $1{,}6\ \text{кг}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают торможение конькобежца силой трения.

Используют расстояние 40 см как 40 м вместо $0{,}40\ \text{м}$.

Неправильно складывают импульсы, не учитывая противоположные направления движения.

Забывают перевести скорость предмета и путь в единицы СИ.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 21 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.