Question

Тело массой 1 кг свободно падает с высоты 15м при ударе о землю его скорость была 36км/ч чему равна работа среднег сопротивления воздуха?

Answer 1

M=1 кг                      работа среднего сопротивления воздуха:
g=9,8 м/с²                     Aс=Fс*h;
v₀=0                             сила среднего сопротивления воздуха найдем из
v=36 км/ч=10 м/с          2-го закона Ньютона:  
h=15 м                          mg-Fс=ma   ⇒   Fс=mg-ma=m(g-a)=m(g-v²/2g);
______________                                 Fс=1(9,8- 100/2*15)=9,8-3,3=6,5 Н;
Ас-?                               Ас=6,5*1,5=9,75 Дж;
                                       Ответ: Ас=9,75 Дж.

Answer 2

Для решения этой задачи сначала найдем скорость тела при ударе о землю, используя уравнение кинетической энергии:

Эк = mgh где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота падения

Подставляем значения: Эк = 1 кг * 9.8 м/с^2 * 15 м = 147 Дж

Теперь найдем скорость тела при ударе о землю, используя формулу:

Эк = mv^2 / 2 где m - масса тела, v - скорость тела

Подставляем значение кинетической энергии и массу тела: 147 Дж = 1 кг * v^2 / 2 v^2 = 294 м^2/с^2 v = √294 м/с ≈ 17,15 м/с

Теперь найдем изменение скорости тела при падении:

Δv = 17,15 м/с - (36 км/ч * 1000 м/ч / 3600 с/ч) ≈ 17,15 м/с - 10 м/с ≈ 7,15 м/с

Теперь мы можем найти работу силы сопротивления воздуха, используя формулу:

A = F * s где F - сила сопротивления, s - путь, по которому сила действует

Так как у нас есть изменение скорости и время падения, то мы можем использовать следующую формулу:

F = m * Δv / t где m - масса тела, Δv - изменение скорости, t - время падения

Подставляем значения: F = 1 кг * 7,15 м/с / (36 км/ч * 1000 м/ч / 3600 с/ч) ≈ 1 кг * 7,15 м/с / 10 м/с ≈ 0,715 Н

Теперь можем найти работу силы сопротивления воздуха, используя найденную силу и путь, по которому она действует. Путь в данном случае равен высоте падения, то есть 15 м.

A = 0,715 Н * 15 м = 10,725 Дж

Таким образом, работа силы сопротивления воздуха равна примерно 10,725 Дж.