Задание 3 ЕГЭ по физике · задача 2785A3
Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м. Чему равен коэффициент трения санок по горизонтальной поверхности? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,2
Разбор
Сначала применим закон сохранения энергии на склоне. На вершине горы потенциальная энергия санок равна mgh, где $h = 10$ м. Трение на склоне отсутствует, поэтому вся потенциальная энергия переходит в кинетическую внизу склона:
$(1/2)mv^{2} = mgh$ ⇒ $v^{2} = 2gh$.
Теперь на горизонтальном участке работает сила трения. Она совершает работу, равную изменению кинетической энергии:
–$\mu mg\cdot s = 0$ – $(1/2)mv^{2}$, где $s = 50$ м.
Подставляем $v^{2} = 2gh$ и сокращаем m и g:
$\mu = h / s = 10 / 50 = 0.2$.
Ответ получился без сложных вычислений — трение «съедает» всю кинетическую энергию как раз на этом расстоянии.
$(1/2)mv^{2} = mgh$ ⇒ $v^{2} = 2gh$.
Теперь на горизонтальном участке работает сила трения. Она совершает работу, равную изменению кинетической энергии:
–$\mu mg\cdot s = 0$ – $(1/2)mv^{2}$, где $s = 50$ м.
Подставляем $v^{2} = 2gh$ и сокращаем m и g:
$\mu = h / s = 10 / 50 = 0.2$.
Ответ получился без сложных вычислений — трение «съедает» всю кинетическую энергию как раз на этом расстоянии.