Вопрос школьника
Тело массой 100 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. Чему равна сила сопротивления действующая на тело если через 1с скорость равна 5 м/с
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии и уравнение движения с учетом силы сопротивления.
Из закона сохранения энергии следует, что кинетическая энергия тела в начальный момент времени равна потенциальной энергии в момент времени, когда скорость тела становится равной 5 м/с:
mgh = (1/2)mv^2
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, с которой тело было брошено, v — скорость тела через 1 секунду.
Подставляя известные значения, получаем:
0.1 * 9.81 * h = (1/2) * 0.1 * 5^2
h = 1.275 м
Теперь можно рассчитать силу сопротивления, используя уравнение движения с учетом силы сопротивления:
ma = mg — Fсопр
где a — ускорение тела, Fсопр — сила сопротивления.
Подставляя известные значения, получаем:
0.1 * a = 0.1 * 9.81 — Fсопр
a = 9.81 — Fсопр
Так как тело движется вертикально вверх, то ускорение тела отрицательное:
a = -4.19 м/с^2
Подставляя значение ускорения в уравнение, получаем:
-0.1 * 4.19 = -Fсопр
Fсопр = 0.419 Н
Таким образом, сила сопротивления, действующая на тело, равна 0.419 Н.
