Question

Лыжник массой 80 кг скатившись с горы приобрел у ее подножия скорость 8 м/с . Определите величину силы сопротивление движению если лыжник останется спустя 20 с после окончания спуска

Answer 1

tк= 20c

m = 80кг

vо = 8м/с

vк = 0

Fс - ?

ma = -Fc

a = - Fc/m

v = -Fc · t/m + vo

vк = 0 → -Fc · tк/m + vo = 0 → Fc · tк /m = vo → Fc = m · vo : tк

Fc = 80 · 8 : 20 = 32(H)

Ответ: 32Н

Answer 2

Для определения величины силы сопротивления движению лыжника после окончания спуска, мы можем использовать законы сохранения энергии. В начале спуска лыжник обладает только потенциальной энергией (при нахождении на вершине горы), а в конце спуска он обладает только кинетической энергией (при нахождении у подножия горы). Мы можем предположить, что потерь энергии из-за силы сопротивления движению пренебрежимо мало, и поэтому сумма потенциальной и кинетической энергий в начале и в конце спуска одинакова.

Исходные данные: Масса лыжника (m) = 80 кг Скорость в конце спуска (v) = 8 м/с Время спустя после окончания спуска (t) = 20 сек

Потенциальная энергия (Ep) в начале спуска равна 0, так как лыжник находится на подножии горы. Кинетическая энергия (Ek) в конце спуска связана со скоростью следующим образом:

Ek = (1/2) * m * v^2

Сумма энергий (Ep + Ek) должна быть одинакова в начале и в конце спуска. Поэтому:

0 + (1/2) * m * v^2 = Ep + 0

Теперь определим силу сопротивления движению (F):

F = m * a

где a - ускорение, которое можно определить из формулы движения без начальной скорости:

s = v0 * t + (1/2) * a * t^2

где s - расстояние, v0 - начальная скорость (в данном случае равна 8 м/с), t - время, a - ускорение.

Так как лыжник останавливается, его конечная скорость равна 0.

0 = 8 * 20 + (1/2) * a * 20^2

160 = 200a

a = 160 / 200 a = 0.8 м/с^2

Теперь, чтобы найти силу сопротивления движению, подставим ускорение в формулу:

F = 80 * 0.8 F = 64 Н

Таким образом, величина силы сопротивления движению лыжника составляет 64 Н.