Question

Спортсмен массой 65 кг прыгает в воду с вышки, находящейся на высоте 3 м над поверхностью воды.Какую работу совершает си

Answer 1

дано

g=10 м/с2

m=65 кг

h= 3м

найти

Какую работу совершает сила сопротивления воды ?

 

кинетическаЯ энергия при вхождении в воду равна потенциальной на высоте 3м

Ek=En

Ek = mv^2/2

En = mgh

скорость при вхождении в воду 

mv^2/2= mgh

v^2 = 2gh

конечная скорость  в воде  vk=0

глубина погружения D  - не требуется для расчета

ускорение торможения в воде  a = (Vk^2-v^2) /2D=(Vk^2-2gh) /2D

сила сопротивления воды  F= m*a

работа силы сопротивления  

A= F*D = m*a *D =m*(Vk^2-2gh) /2D *D =m/2 *(Vk^2-2gh)

 

A = 65 / 2 (0-2*10*3)= -1950 Дж    работа  имеет отрицательно значение,потому что СИЛА направлена против движения

 

ответ 1950 Дж = 1.95 кДж

 

Answer 2

Для того, чтобы рассчитать работу, которую совершает спортсмен при прыжке в воду, нужно знать изменение потенциальной энергии (работы, совершенной против силы тяжести при перемещении объекта в вертикальном направлении) при перемещении спортсмена с вышки на высоте 3 м до поверхности воды.

Изменение потенциальной энергии можно вычислить с помощью следующей формулы: ΔPE = m * g * Δh где m - масса спортсмена, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на уровне моря), Δh - изменение высоты.

ΔPE = 65 кг * 9,8 м/с² * 3 м = 1911,0 Дж

Таким образом, работа, которую совершает спортсмен при прыжке в воду с вышки на высоте 3 м, равна примерно 1911,0 Дж.