Когда хоккеист наносит удар клюшкой по неподвижной шайбе, на шайбу действуют различные силы. Давайте разберем, какие силы действуют на шайбу в момент удара и во время её движения.
1. Силы, действующие на шайбу в момент удара:
- Сила удара клюшки: Это основная сила, которая придает шайбе начальную скорость. Она направлена в сторону движения шайбы.
- Сила тяжести: Эта сила всегда направлена вниз и действует на шайбу, равная весу шайбы (масса умноженная на ускорение свободного падения).
- Сила нормальной реакции: Это сила, с которой лёд (или поверхность, на которой находится шайба) действует на шайбу, направленная вверх и равная по величине силе тяжести, когда шайба находится на поверхности.
- Сила трения: Если шайба скользит по льду, то на неё также действует сила трения, направленная против движения шайбы.
2. Силы, действующие на шайбу во время её движения:
- Сила тяжести: Как и в момент удара, она продолжает действовать на шайбу, направленная вниз.
- Сила нормальной реакции: Эта сила продолжает действовать, поддерживая шайбу на поверхности льда.
- Сила трения: Если шайба движется по льду, сила трения будет действовать против её движения, замедляя её.
Работа этих сил:
Теперь давайте рассмотрим работу этих сил.
- Работа силы удара клюшки: Эта сила выполняет положительную работу, так как она придает шайбе кинетическую энергию. Работа равна произведению силы на расстояние, на которое шайба перемещается в направлении силы.
- Работа силы тяжести: Если шайба движется по горизонтали, то работа силы тяжести равна нулю, так как перемещение не происходит в направлении этой силы.
- Работа силы нормальной реакции: Эта сила также не выполняет работу, так как она перпендикулярна направлению движения шайбы.
- Работа силы трения: Если шайба движется, сила трения выполняет отрицательную работу, замедляя движение шайбы. Эта работа также равна произведению силы трения на расстояние, но со знаком минус, так как она направлена против движения.
Таким образом, в момент удара на шайбу действуют силы удара, тяжести, нормальной реакции и трения, а во время её движения продолжают действовать силы тяжести, нормальной реакции и трения. Работа этих сил может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от направления и величины силы.