Решение
Республиканская олимпиада 2004 10 класс № 2Будем рассматривать движение по этапам. Все кинематические характеристики, относящиеся к ящику, будем нумеровать индексом 0, а, относящиеся к салазкам – индексом 1, координатами салазок будем считать координату их задней части.
- Разгон ящика описывается хорошо известными уравнениями:
Этот разгон закончится в момент времени
- Разгон салазок. После того, как ящик окажется на салазках, начнется их разгон под действием силы трения со стороны ящика. Рассмотрев действующие силы трения между ящиком и салазками
;
между салазками и льдом
определим ускорения салазок и ящика
Зависимости скоростей и координат движущихся тел определяются уравнениями (для сокращения записей сместим начало отсчета времени)
Далее следует заметить, что такое движение будет происходить пока скорости салазок и ящика не сравняются, Это произойдет через время
До этого момента времени доска сместится на
Торможение. Далее салазки с неподвижным ящиком будут двигаться вместе с ускорением
. До полной остановки салазки могут пройти по льду путьм с , что больше оставшегося расстояния до противоположного берега. На этом участке скорости и координаты будут изменяться по законамм
До противоположного берега салазкам остается пройти расстояние . Салазки подъедут к берегу со скоростью, которую можно рассчитать по формулем . Это произойдет через времям с с Торможение по салазкам. После того, как салазки «упрутся» в берег, ящик начнет скользить по салазкам с ускорением
. По салазкам они могут пройти путьм с , что больше, чем расстоянием до конца салазок, поэтому ящик соскользнет с них. Скорость ящика в момент выезда на берег , что произойдет через времям с . Законы изменения скорости и координаты ящика на этом этапе имеет видс Торможение по берегу. Ящик на берегу тормозит с ускорением
. При этом он пройдет путьм с до остановки за времям . Законы изменения скорости и координаты ящика на том этапе имеет видс
Графики зависимостей скоростей от времени показаны на рисунке.
- Полный путь до остановки оставит
м за время с.

