Question

Камень массой 500 г, падая с высоты 14 м, имел у поверхности земли в момент падения скорость 16 м/с. Какая была совершена работа по преодолению силы сопротивления воздуха?

Answer 1

Перед падением камень обладал потенциальной энергией P=mgh. В момент падения камень имел только кинетическую энергию E=0.5mv^2. Работа по преодолению сопротивления воздуха равна разности этих энергий. A=P-E;
A=mgh-0.5mv^2;
A=m(gh-0.5v^2);
A=0.5(10*14-0.5*16^2);
A=0.5(140-128);
A=6 Дж.

Answer 2

m=500 г = 0,5 кг, h=14 м, v=16 м/с.
А=? 
По закону сохранения энергии Е1=Е2+А. Отсюда А= Е1-Е2, где Е1- энергия камня на высоте h, Е1=mgh, а Е2 =mv²/2 - энергия камня в момент падения
A=mgh-mv²2/2=m(gh-v²/2);
A=0,5(10*14-16²/2)=0,5(140-128);
A=6 Дж.

Answer 3

Для расчета работы, совершенной по преодолению силы сопротивления воздуха, нам нужно знать скорость камня при начале свободного падения (то есть до воздействия силы сопротивления). Однако данная информация не предоставлена.

Сила сопротивления воздуха обычно выражается формулой F = 0.5 * ρ * A * C * v^2, где:

• F - сила сопротивления воздуха,
• ρ - плотность воздуха,
• A - площадь поперечного сечения объекта,
• C - коэффициент сопротивления,
• v - скорость объекта относительно воздуха.

К сожалению, нам неизвестны значения плотности воздуха, площади поперечного сечения камня и коэффициента сопротивления для данного камня.

Если предположить, что сила сопротивления воздуха незначительна или пренебрежимо мала, тогда работа, совершенная по преодолению силы сопротивления воздуха, будет равна нулю. Однако в реальных условиях эта работа будет отлична от нуля, но точного значения мы не можем определить без дополнительной информации.