תרגיל פתור תנועה שוות תאוטה

 שאלה

מחליק במשקל 68.5 ק"ג נע במהירות 2.4 מטר לשניה על קרח גס בתנועה אופקית, מאט עד עצירה תוך 3.52 שניות עקב חיכוך עם הקרח. איזה כוח מפעיל החיכוך על המחליק?


פתרון

המחליק נע במהירות התחלתית  2.4 מטר לשניה כלומר :  v₀ = 2.4 m/s ומגיע בתנועה שוות תאוצה למהירות 0 תוך 3.52 שניות.  

תנועת המחליק היא בתאוצה שלילית (תאוטה). המחליק מאט עד עצירה כלומר  v_t = 0 .

נחשב את תאוצה המחליק a:

a = (v_t - v₀ ) / t = (0 - 2.4) / 3.52 = -0.682 m/s^2

משקל המחליק הוא 68.5 ק"ג לכן הכוח המופעל עליו עד לעצירתו שווה למכפלת מסתו לתאוצה (השלילית) שבה הוא נע:
m = 68.5kg

F = mᐧ a = 68.5 ᐧ (-0.682) =  -46.7 Newton

הכוח המופעל על המחליק עד לעצירתו הוא 46.7 ניוטון וכיוון הכוח הוא נגד כיוון התנועה של המחליק.