Question

Спортсмен, массой 70 кг прыгает с вышки высотой 10м и достигает поверхности воды через 1,5 секунд. Чему равна сила сопротивления воздуха? Ускорение спортсмена не равно ускорению свободного падения.

Answer 1

Ответ:

64,4 Н.

Объяснение:

Рассчитаем ускорение, с которым движется спортсмен:

$s=\frac{at^2}{2}$

$a=\frac{2s}{t^2}=\frac{2*10}{1.5^2}=8.89$ м/с²

Сила сопротивления сообщает спортсмену ускорение, направленное вверх, а сила тяжести - вниз, следовательно:

$a'=g-a=9.81-8.89=0.92$ м/с²

где а' - ускорение, сообщаемое силой сопротивления.

Для нахождения силы сопротивления, воспользуемся вторым законом Ньютона:

$F_c=ma'=70*0.92=64.4$ Н.

Answer 2

Для определения силы сопротивления воздуха, сначала мы должны найти ускорение спортсмена во время его падения с вышки. Мы знаем, что высота (h) равна 10 метрам, и время падения (t) составляет 1,5 секунды. Мы также знаем, что ускорение свободного падения на поверхности Земли (близко к уровню моря) составляет около 9,81 м/с².

Используем уравнение движения:

h = (1/2) * a * t^2

где h = высота (10 м) a = ускорение (неизвестное) t = время падения (1,5 секунды)

Подставляем известные значения и находим ускорение:

10 м = (1/2) * a * (1,5 секунды)^2

10 м = (0,5) * a * 2,25 секунды^2

Решаем для "a":

a = (10 м) / (0,5 * 2,25 секунды^2) a = 8,89 м/с²

Теперь у нас есть ускорение спортсмена во время падения (a = 8,89 м/с²). Сила сопротивления воздуха (F) можно найти с использованием второго закона Ньютона:

F = m * a

где F = сила сопротивления воздуха (неизвестная) m = масса спортсмена (70 кг) a = ускорение спортсмена (8,89 м/с²)

Подставляем известные значения и решаем:

F = 70 кг * 8,89 м/с² F ≈ 622,3 Н (ньютон)

Сила сопротивления воздуха, действующая на спортсмена во время его падения с высоты 10 метров, составляет примерно 622,3 Н.