Question

Тіло кинуто з даху будинку висотою 20 м вниз з швидкістю 18 м/с. Визначте роботу по подоланню опору повітря, коли відомо, що в момент удару об землю тіло мало швидкість 254 м/с. Маса тіла дорівнює 50 г

Answer 1

Щоб визначити роботу по подоланню опору повітря, ми можемо використати різницю кінетичної енергії тіла до та після падіння.

Перш ніж розрахувати роботу, перетворимо масу тіла з грамів на кілограми: маса тіла (m) = 50 г = 0.05 кг

Другий закон Ньютона дає нам зв'язок між силами, масою та прискоренням: F = m * a

У даному випадку силою, яка діє на тіло, є сила опору повітря (F). Ми також знаємо, що опір повітря пропорційний квадрату швидкості тіла. Тобто: F = k * v^2

За умовою ми знаємо, що в момент удару об землю швидкість тіла становить 254 м/с, тому ми можемо записати: F = k * (254 м/с)^2

Тепер давайте знайдемо роботу. Робота (W) визначається як добуток сили (F) на відстань (d): W = F * d

В нашому випадку, відстань (d) дорівнює висоті будинку (20 м). Тому: W = F * 20 м

Замінюючи значення сили (F) з нашого попереднього рівняння, отримаємо: W = k * (254 м/с)^2 * 20 м

Тепер нам потрібно визначити значення константи опору повітря (k), яке можна знайти з додаткової інформації або експериментально. Відповідно до умови задачі, не надано додаткових даних про значення k, тому ми не можемо точно визначити роботу по подоланню опору повітря без цієї інформації.