Задание 3 ЕГЭ по физике · задача AD1398
Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен 0,2. Какое расстояние он проехал по горизонтали до остановки? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.
Показать ответ и разбор
Ответ: 50 м
Разбор
Давай разберём задачу по шагам, опираясь на закон сохранения энергии.
На склоне трения нет, поэтому вся потенциальная энергия мальчика на высоте 10 м превращается в кинетическую энергию внизу горы:
$mgh = E$к
На горизонтальной поверхности начинает действовать сила трения Fтр $= \mu mg = 0,2mg$. Эта сила тормозит санки, и вся кинетическая энергия расходуется на работу против трения:
Eк $= F$тр $\cdot s$
Приравниваем два выражения:
$mgh = \mu mg \cdot s$
Масса и g сокращаются, получаем:
$s = h / \mu = 10 / 0,2 = 50$ м
Таким образом, мальчик проедет по горизонтали ровно 50 метров до полной остановки.
На склоне трения нет, поэтому вся потенциальная энергия мальчика на высоте 10 м превращается в кинетическую энергию внизу горы:
$mgh = E$к
На горизонтальной поверхности начинает действовать сила трения Fтр $= \mu mg = 0,2mg$. Эта сила тормозит санки, и вся кинетическая энергия расходуется на работу против трения:
Eк $= F$тр $\cdot s$
Приравниваем два выражения:
$mgh = \mu mg \cdot s$
Масса и g сокращаются, получаем:
$s = h / \mu = 10 / 0,2 = 50$ м
Таким образом, мальчик проедет по горизонтали ровно 50 метров до полной остановки.