Question

Тело массы m = 1 кг брошено с башни высотой h = 20 м со скоростью Vo = 10 м/с под углом к горизонту α= 30. Если скорость падения на землю υ = 12 м/с, то чему равна работа силы сопротивления воздуха?

Answer 1

Раз бросают под углом α = 30°, то сразу находим путь(гипотенузу).

h₂ = h₁*cos 30° = 40 м . Теперь находим конечную скорость в отсутствие внешних сил, то есть в безвоздушном пространстве: V₂ = √(2gh₂) = √(2*10*40)+10 м/с. = 10 + √800 м/с. Но у нас есть одна помеха - сопротивление воздуха. А значит, мы можем найти кинетическую энергию:

E₁ = m(V₁+V₀)²/2 = 1 кг*(12м/с+10м/с)²/2 = 242 Дж.

Энергия без затрат(то есть со скоростью в самом конце = 10м/с + √800 м/с) равна m(V₂+V₀)²/2 = 1 кг*(10 м/с + √800 м/с)/2 = 732,8427 Дж.

Видна большая разница между E₁ и E₂ - это и есть работа сопротивления воздуха. Она равна 490,8427 Дж