Question

Определить работу, которую совершает сила сопротивления воздуха, если при касании поверхности Земли скорость выброшенного из окна дивана равна 30,8 м/с. Высота на которой находится окно 115,5 м, а масса дивана 37,4 кг.

Answer 1

Поскольку есть работа силы сопротивления воздуха, то закон сохранения энергии будет выглядеть так: 
$\frac{mv^{2} }{2} =mgh-A$, где A - искомая работа силы сопротивления воздуха.
$A = m\frac{2gh-v^{2}}{2} =37,4* \frac{2*10*115-30,8^{2} }{2}$ что приблизительно равно 25457,4 Дж

Answer 2

Для определения работы, которую совершает сила сопротивления воздуха, нам необходимо знать расстояние, на которое диван перемещается после вылета из окна. Однако, в предоставленных данных нет информации о времени полета или дальности полета дивана.

Мы можем рассчитать потенциальную и кинетическую энергию дивана при вылете из окна и при касании поверхности Земли. Потенциальная энергия вычисляется по формуле mgh, где m - масса дивана, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²), h - высота на которой находится окно.

Потенциальная энергия на высоте окна: Ep_start = m * g * h Ep_start = 37,4 кг * 9,81 м/с² * 115,5 м Ep_start ≈ 42 251,67 Дж

Кинетическая энергия на поверхности Земли: Ek_end = (1/2) * m * v^2 Ek_end = (1/2) * 37,4 кг * (30,8 м/с)^2 Ek_end ≈ 18 605,22 Дж

Так как энергия сохраняется, то работа силы сопротивления воздуха между точками старта и финиша будет разностью этих энергий:

Работа силы сопротивления = Ep_start - Ek_end Работа силы сопротивления ≈ 42 251,67 Дж - 18 605,22 Дж Работа силы сопротивления ≈ 23 646,45 Дж

Ответ: Работа, которую совершает сила сопротивления воздуха, равна приблизительно 23 646,45 Дж.