Question

Тіло масою 500 г, кинуте вертикально вгору з початковою швидкістю 40 м/с, піднялось на висоту 50 м. Визначте силу опору повітря, вважаючи її під час руху тіла незмінною

Answer 1

Обьяснение: Кинетическая энергия в момент бросания тела:

Ek = m*V²/2 = 0,500*40²/2 = 400 Дж

Потенциальная энергия на высоте 50 м:

Ep = m*g*h = 0,500*9,8*50 = 245 Дж

Работа против сил трения:

A = 400 - 245 = 155 Дж

Сила сопротивления:

F = A / h = 155 / 50 = 3,1 H

Answer 2

За даними пошуку, для визначення сили опору повітря, яка вважається незмінною під час руху тіла, можна скористатися другим законом Ньютона, який говорить про силу, що діє на тіло. Згідно з другим законом Ньютона, сила, що діє на тіло, дорівнює масі тіла помноженій на прискорення тіла. У даному випадку, прискорення тіла можна визначити за допомогою формули для рівномірно прискореного руху:

a = (v^2 - u^2) / (2s)

де: - a - прискорення тіла, - v - кінцева швидкість тіла, - u - початкова швидкість тіла, - s - пройдений шлях тіла.

Відомо, що початкова швидкість тіла (u) дорівнює 40 м/с, кінцева швидкість тіла (v) дорівнює 0 м/с (тіло досягло максимальної висоти і зупинилося), а пройдений шлях тіла (s) дорівнює 50 м. Підставивши ці значення в формулу, отримаємо:

a = (0^2 - 40^2) / (2 * 50) = -1600 / 100 = -16 м/с^2

Отримане значення прискорення є від'ємним, оскільки тіло рухається проти гравітації. Тепер можна визначити силу опору повітря, використовуючи другий закон Ньютона:

F = m * a

де: - F - сила опору повітря, - m - маса тіла, - a - прискорення тіла.

Відомо, що маса тіла (m) дорівнює 500 г (або 0.5 кг). Підставивши ці значення в формулу, отримаємо:

F = 0.5 кг * (-16 м/с^2) = -8 Н

Отримане значення сили опору повітря дорівнює -8 Н. Знак мінус вказує на те, що сила опору повітря спрямована проти руху тіла.