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36.扔冰块
【题目】观察图29。向远处扔冰块,是抛向空中扔得远一点还是让冰块在冰面上滑行更远一点?
图29 被抛出的冰块和沿冰面滑行的冰块
【题解】若从空气阻力小这个条件出发而去认为冰块在空中能飞得更远就大错特错了。重力作用之下,什么物体都不可能扔到很远的地方。
真空环境下,力学中有过这样一条结论:于和水平面呈45°角的方向抛掷物体,此时物体所能经过的便是这一方法的最远距离。设初速度v,重力加速度g,则其计算方法为:
若物体沿另一物体表面滑行,设其动摩擦因数k,其将受到来自另一物体表面的摩擦力影响。此过程中物体将仅受动摩擦力的作用而最终停止,所以此过程中能量守恒。设此时其在另一物体表面的移动距离为L′,则根据能量守恒定律:
计算得出
由于冰和冰之间的动摩擦系数为0.02,则
其滑行距离是抛掷时最大距离()的25倍之多。
当然,如果被抛掷的冰块落到冰面上之后继续滑行,那二者之间的关系可就不是简单的25倍之间的关系了。然而不管怎么说,滑行的距离终归是要比抛掷远。