Question

Свободно упавший без начальной скорости с высоты 60 м камень массой 1 кг углубился в песок на 10 см. Чему равна средняя сила сопротивления песка? С формулой и решением

Answer 1

Ответ:

F=6000 Н

Объяснение:

Начальная энергия равна потенциальной E=mgh, у песка эта энергия полностью перейдет в кинетическую mgh=(mv∧2)/2 , а когда камень врежется песок вся энергия пойдет на преодоление сопротивления , пока не исчерпается. Работа сопротивления A=F*L , где L расстояние которое прошел камень в песке⇒ mgh=F*L ⇒ F=mgh/L=6000 Н

Answer 2

Чтобы найти среднюю силу сопротивления песка, мы можем использовать второй закон Ньютона: сила равна произведению массы на ускорение. Поскольку камень свободно падает, его ускорение будет равно ускорению свободного падения, которое обозначается буквой "g" и приближенно равно 9,8 м/с².

Сначала найдем время, за которое камень погружается на глубину 10 см. Для этого используем уравнение свободного падения:

h = (1/2)gt²,

где h - высота падения, g - ускорение свободного падения, t - время падения.

Подставляем известные значения:

0.1 м = (1/2) * 9.8 м/с² * t².

Решаем уравнение относительно t:

0.1 м = 4.9 м/с² * t²,

t² = 0.1 м / (4.9 м/с²),

t² ≈ 0.0204 с²,

t ≈ √(0.0204 с²) ≈ 0.143 с.

Теперь найдем среднюю силу сопротивления, применяя второй закон Ньютона:

F = m * a,

где F - средняя сила сопротивления, m - масса камня, a - ускорение.

Масса камня равна 1 кг, а ускорение равно ускорению свободного падения, то есть 9,8 м/с².

F = 1 кг * 9.8 м/с²,

F = 9.8 Н.

Таким образом, средняя сила сопротивления песка составляет 9.8 Н.