Question

Тело массой 2 кг падает вертикально вниз с высоты 75 м без начальной скорости какова скорость тела за мгновение до удара о землю если сила сопротивления воздуха равна восемь ньютонов

Answer 1

Движение тела происходит под действием результирующей силы, равной:
F = mg - Fc = 2*10 - 8 = 12 H.
Находим ускорение а = F/m = 12/2 = 6 м/с².
Используем формулу перемещения тела:
S = (V²-V²o)/2a .
Так как начальная скорость равна 0, то отсюда находим скорость:
V = √(2aS) = √(2*6*75) = √900 = 30 м/с.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы движения тела и уравнение движения с учетом силы сопротивления воздуха.

Уравнение движения тела без учета сопротивления воздуха: $v^2 = u^2 + 2as$

где: $v$ - скорость тела перед ударом о землю, $u$ - начальная скорость тела (равна нулю, так как тело падает без начальной скорости), $a$ - ускорение свободного падения (приближенное значение на поверхности Земли составляет около 9.8 м/с^2), $s$ - высота падения (в данном случае, 75 м).

Уравнение сопротивления воздуха: $F_{\text{сопр}} = m \cdot a_{\text{сопр}}$

где: $F_{\text{сопр}}$ - сила сопротивления воздуха (8 Н), $m$ - масса тела (2 кг), $a_{\text{сопр}}$ - ускорение тела под воздействием сопротивления воздуха.

Для определения $a_{\text{сопр}}$ нужно использовать второй закон Ньютона: $F_{\text{сопр}} = m \cdot a_{\text{сопр}}$

$a_{\text{сопр}} = \frac{F_{\text{сопр}}}{m}$

$a_{\text{сопр}} = \frac{8 \, \text{Н}}{2 \, \text{кг}}$

$a_{\text{сопр}} = 4 \, \text{м/с}^2$

Теперь, используя уравнение движения с учетом силы сопротивления воздуха: $v^2 = u^2 + 2as$

Подставляем известные значения: $v^2 = 0 + 2 \cdot 4 \cdot 75$

$v^2 = 600$

$v = \sqrt{600} \approx 24.49 \, \text{м/с}$

Таким образом, скорость тела за мгновение до удара о землю составляет примерно 24.49 м/с.