Question

Тiло масою 500 гр, кинуте вертикально вгору з початковою швидкистью 40 м/с, пiднялося на висоту 50м. Визначте силу опору повiтря, ввадаючи ii пiд час руху тiла постiйною. Прискорення вiльного падiння 10 м/с². Прошу помогите завтра уже сдавать.

Answer 1

Ответ:

Кинетическая энергия в момент бросания тела:

Ek = m*V²/2 = 0,500*40²/2 = 400 Дж

Потенциальная энергия на высоте 50 м:

Ep = m*g*h = 0,500*9,8*50 = 245 Дж

Работа против сил трения:

A = 400 - 245 = 155 Дж

Сила сопротивления:

F = A / h = 155 / 50 = 3,1 H

Answer 2

Для визначення сили опору повітря спочатку потрібно знайти час, який тіло затрачає на підняття на висоту 50 м.

Використаємо формулу для вертикального руху зі сталим прискоренням:

h = (v₀ * t) + (1/2 * a * t²),

де h - висота, v₀ - початкова швидкість, t - час, а - прискорення.

Підставляємо відомі значення:

50 м = (40 м/с * t) + (1/2 * (-10 м/с²) * t²).

Скористаємося квадратним рівнянням для знаходження часу t:

-5t² + 40t - 50 = 0.

Розв'язуємо це рівняння за допомогою квадратного кореня:

t = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a),

де a = -5, b = 40, c = -50.

t = (-40 ± √(40² - 4 * (-5) * (-50))) / (2 * (-5)).

t = (-40 ± √(1600 - 1000)) / (-10).

t = (-40 ± √600) / (-10).

Так як час не може бути від'ємним, вибираємо тільки позитивне значення кореня:

t = (-40 + √600) / (-10).

t ≈ 2.32 с.

Тепер можемо обчислити силу опору повітря за другим законом Ньютона:

F = m * a,

де m - маса тіла, a - прискорення.

У даному випадку прискорення, звичайно, рівне прискоренню вільного падіння, тобто 10 м/с². Підставляємо відомі значення:

F = 0.5 кг * 10 м/с².

F = 5 Н.

Тому сила опору повітря становить 5 Н.