Question

Парашутист, досягши в затяжному стрибку швидкості 55 м/с, розкрив парашут, після чого за 2 с його швидкість зменшилася до 5 м/с. Яка маса парашутиста якщо його ваша під час гальмування становить 3600Н ?

Answer 1

Ответ: Это подобная задача!!!

Условие задачи:

Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найти наибольшую силу натяжения строп парашюта, если масса парашютиста 80 кг.

Задача №2.1.33 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

υ0=55 м/с, t=2 с, υ=5 м/с, m=80 кг, T−?

Решение задачи:

Для того чтобы решить эту задачу, нужно схематично нарисовать парашютиста. На схеме следует изобразить силы, действующие на парашютиста: силу тяжести и силу натяжения строп. Так как человек уменьшил скорость падения, то его ускорение направленно вверх относительно Земли.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось y.

T–mg=ma

Тогда сила натяжения строп равна:

T=mg+ma=m(g+a)(1)

Модуль ускорения легко определить по формуле определению:

a=|υ–υ0|t

Так как υ<υ0, то модуль в числителе раскрывается с противоположным знаком:

a=υ0–υt(2)

Подставим полученное выражение (2) в формулу (1).

T=m(g+υ0–υt)

Мы получили ответ к задаче в общем виде, теперь посчитаем ответ численно.

T=80(10+55–52)=2800Н

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам знадобиться закон збереження імпульсу. Закон імпульсу стверджує, що сума імпульсів системи залишається стала, якщо на систему не діє зовнішня сила.

Парашутист рухався зі швидкістю 55 м/с перед розкриттям парашута, і його швидкість зменшилася до 5 м/с після розкриття парашута. Різниця у швидкостях до і після розкриття парашута дорівнює 55 м/с - 5 м/с = 50 м/с.

Тепер ми можемо використати закон збереження імпульсу:

Початковий імпульс = Кінцевий імпульс

Маса парашутиста * Початкова швидкість = Маса парашутиста * Кінцева швидкість

Маса парашутиста * 55 м/с = Маса парашутиста * 5 м/с

Тепер ми можемо виразити масу парашутиста:

Маса парашутиста = (Маса парашутиста * 55 м/с) / 5 м/с

Тепер ми знаємо, що сила, яка діє на парашутиста під час гальмування, дорівнює 3600 Н. Сила визначається за другим законом Ньютона: F = m * a, де F - сила, m - маса, а - прискорення.

У нашому випадку, сила - 3600 Н і прискорення - зміна швидкості за час (a = Δv / Δt). Δv - зміна швидкості, яка дорівнює 55 м/с - 5 м/с = 50 м/с, і Δt - час зменшення швидкості, який дорівнює 2 с.

a = Δv / Δt = 50 м/с / 2 с = 25 м/с²

Тепер ми можемо використовувати другий закон Ньютона для знаходження маси:

3600 Н = маса * 25 м/с²

маса = 3600 Н / 25 м/с² = 144 кг

Отже, маса парашутиста дорівнює 144 кг.