Хоккеист скользит по льду ** одном коньке. известно что лед тает под коньком ** глубину...

Question

Хоккеист скользит по льду на одном коньке. известно что лед тает под коньком на глубину h=0,003 мм. Ширина конька d=2мм . Найдите силу трения между коньком и льдом. Удельная теплота плавления льда = 3,3х10^5 Дж/кг, плотность = 0,9 г/см^3. Считать теплопроводность льда малой

Answer 1

Дано:
h = 0,003 мм = 3*10⁻⁶ м
b = 2 мм = 2 *10⁻³ м
q = 3,3*10⁵ Дж/кг
ρ = 0,9 г/см³ = 900 кг/м³
___________________
F - ?

Пусть конек проехал S метров

Объем льда, который расплавится:
V = h*b*S = 3*10⁻⁶*2*10⁻³*S = 6*10⁻⁹*S

Масса льда, который расплавится:
m = ρ*V = 900*6*10⁻⁹*S = 5,4*10⁻⁶*S

Количество теплоты на таяние льда:
Q = q*m = 3,3*10⁵*5,4*10⁻⁶*S = 1,78*S             (1)

Но лед растаял из-за работы силы трения:
A = F*S                                                               (2)

Приравниваем (2) и (1)
F*S = 1,78*S
Сила трения:
F = 1,78 Н