Человек массой M = 70 кг, неподвижно стоявший на коньках, бросил вперёд в горизонтальном направлении снежный ком массой m=3,5 кг. Какую работу A совершил человек при броске, если после броска он откатился назад на расстояние S = 0,2 м? Коэффициент трения коньков о лёд µ = 0,01. Ускорение свободного падения принять g = 10 м/с2.

Для определения работы, совершенной человеком при броске снежного кома, нужно рассмотреть два этапа: работу на броске и работу на откате.

1. Работа на броске: Из закона сохранения импульса можно найти скорость отталкивания человека после броска: m1v1 = m2v2, где m1 и v1 - масса и скорость снежного кома, m2 и v2 - масса и скорость человека после броска. Из закона сохранения энергии: (1/2)m1v1^2 = (1/2)m2v2^2 + A, где A - работа, совершенная человеком при броске. Решая систему уравнений, найдем скорость отталкивания v2 = 2.5 м/с.

Теперь найдем работу A: A = (1/2)m2v2^2 - (1/2)m1v1^2 = 1.75 Дж.

2. Работа на откате: Сила трения, действующая на человека при откате, равна Fтр = µmg. Работа трения при откате: Aтр = FтрS = µmgS = 0.07 Дж.

Итоговая работа, совершенная человеком при броске снежного кома и откате, равна: A = Aброска + Aотката = 1.75 - 0.07 = 1.68 Дж.