Дано: h = 0.03 мм = 0.03 * 10^-3 м b = 2 мм = 2 * 10^-3 м плотность льда = 900 кг/м^3 удельная теплота плавления льда L = 3.3 * 10^5 Дж/кг
Найти: F_тр - сила трения
Решение:
При движении хоккеиста по льду работа силы трения идет на плавление льда.
Объем растаявшего льда (будем считать, что протаивает под всей поверхностью конька, и глубина протаивания равна h ): V = b * s * h, где s - длина конька, считаем ее единичной, тогда V = b * h
Масса растаявшего льда: m = плотность * V = плотность * b * h
Количество теплоты, необходимое для плавления этого льда: Q = m * L = плотность * b * h * L
Работа силы трения: A = F_тр * s, где s - расстояние (в нашем случае 1 м)
Приравниваем работу силы трения к количеству теплоты: F_тр * s = Q F_тр * s = плотность * b * h * L
Поскольку s = 1 м, то F_тр = плотность * b * h * L
Подставляем численные значения: F_тр = 900 * 2 * 10^-3 * 0.03 * 10^-3 * 3.3 * 10^5 F_тр = 900 * 2 * 0.03 * 3.3 * 10^-1 = 1800 * 0.03 * 3.3 * 0.1 = 54 * 3.3 * 0.1 = 178.2 * 0.1 = 17.82 Н
Ответ: F_тр = 17.82 Н