Снежный Ветер
Мудрец
(10678)
1 месяц назад
Для решения задачи воспользуемся следующими формулами:
Второй закон Ньютона: F = ma, где F — результирующая сила, m — масса тела, a — ускорение.
Ускорение: a = (v - v₀) / t, где v — конечная скорость, v₀ — начальная скорость, t — время.
Свободное падение: в отсутствие сопротивления воздуха ускорение свободного падения g ≈ 9,8 м/с².
1. Находим ускорение тела:
Начальная скорость v₀ = 0 м/с (тело начинает падать из состояния покоя). Конечная скорость v = 23 м/с. Время t = 4 с.
a = (23 м/с - 0 м/с) / 4 с = 5,75 м/с²
2. Находим силу тяжести:
Fтяж = mg = 30 кг * 9,8 м/с² = 294 Н
3. Находим результирующую силу:
Результирующая сила — это разница между силой тяжести и силой сопротивления воздуха. Согласно второму закону Ньютона:
Fрез = ma = 30 кг * 5,75 м/с² = 172,5 Н
4. Находим силу сопротивления воздуха:
Сила сопротивления воздуха (Fсопр) направлена против силы тяжести. Поэтому:
Fтяж - Fсопр = Fрез Fсопр = Fтяж - Fрез = 294 Н - 172,5 Н = 121,5 Н
Ответ: Сила сопротивления воздуха приблизительно равна 121,5 Н.
Примечание: в этой задаче мы пренебрегаем изменением силы сопротивления воздуха в зависимости от скорости. На самом деле сила сопротивления воздуха обычно зависит от скорости (и других факторов), что усложняет решение задачи аналитическим методом. Полученный результат является приблизительным.