$2.1.2.$ Шайба, скользившая по льду, остановилась через время $t = 5$ c после удара о клюшку на расстоянии $l = 20$ м от места удара. Масса шайбы $m = 100$ г. Определите действовавшую на шайбу силу трения.
По второму закону Ньютона $$m\vec{a} = m\vec{g} + \vec{N} + \vec{F_{mp}}$$В проекции на направление движения $$ma = F_{mp}\;(1)$$ Для нахождения силы трения нам потребуется определить ускорение тела. Предложим один из методов. Расстояние, пройденное телом до остановки равно $$l = v_{cp}t = \frac{v_0 + 0}{2}t = \frac{v_0}{2}t$$ Ускорение тела $$0 = v_0 - at\text{, откуда }v_0 = at$$ Тогда $$l = \frac{at}{2}t = \frac{at^2}{2}\text{, откуда }a = \frac{2l}{t^2}$$ Делая замену в (1) $$F_{mp} = \frac{2ml}{t^2}$$ Вычисления $$F_{mp} = \frac{2 \cdot 0,1 кг \cdot 20 м}{(5 с)^2} = 0.16 \text{ Н}$$ Интересно, что ускорение можно получить еще проще при использовании в решении задачи «метода от противного», если из точки остановки, разогнать шайбу обратно к клюшке, тогда $$l = \frac{at^2}{2}\text{, и }a = \frac{2l}{t^2}$$
$$\fbox{$F_{mp} = \frac{2ml}{t^2}$; $F_{mp} = 0.16 \text{ Н}$}$$