Question

Вертикально вверх со скоростью 30 м/с тело массой 100 г поднялся на высоту 10 м.Найти силу сопротивления воздуха при движении тела

Answer 1

Дано Vo=30м\с     m=0,1кг    h=10м     Fс- ?



Eк+Ас=Ep
mVo^2\2-Fс*h=mgh

Fc=m*Vо^2\2*h-mg=0,1*900\20-0,1*10=3,5 Н - ответ

cила направлена против движения

Answer 2

Для того чтобы найти силу сопротивления воздуха при движении тела, можно воспользоваться законом движения, известным как уравнение движения:

$v_f^2 = v_i^2 + 2as$

Где:

• $v_f$ - конечная скорость (0 м/с, так как тело поднимается вертикально вверх и на вершине движения его скорость временно обращается в 0).
• $v_i$ - начальная скорость (30 м/с, так как тело поднимается со скоростью 30 м/с).
• $a$ - ускорение (постоянное ускорение свободного падения, которое на поверхности Земли приближенно равно 9.8 м/с², но для точных расчетов можно использовать более точное значение, например, 9.81 м/с²).
• $s$ - высота подъема (10 м).

Подставив известные значения, получим:

$0 = (30 \, м/с)^2 + 2 \cdot 9.81 \, м/с^2 \cdot s$

Теперь мы можем решить это уравнение для $s$, чтобы найти ускорение:

$2 \cdot 9.81 \, м/с^2 \cdot s = -(30 \, м/с)^2$

$s = -\frac{(30 \, м/с)^2}{2 \cdot 9.81 \, м/с^2}$

$s ≈ -45,92 \, м$

Следовательно, тело поднимется на 10 метров выше начальной точки.

Теперь, чтобы найти силу сопротивления воздуха, можно воспользоваться вторым законом Ньютона:

$F = m \cdot a$

Где:

• $F$ - сила сопротивления воздуха.
• $m$ - масса тела (0,1 кг, так как масса дана в граммах, и ее нужно перевести в килограммы, делив на 1000).
• $a$ - ускорение (полученное ранее).

Подставив известные значения, получим:

$F = 0.1 \, кг \cdot (-9.81 \, м/с^2) ≈ -0.981 \, Н$

Со знаком "минус", потому что сила сопротивления направлена вниз, против направления движения тела.