Каков модуль силы сопротивления воздуха, действующей на булаву массой 750 г, которую жонглер подкинул вертикально вверх со скоростью 2,4 м/с? Булава достигает высшей точки подъема через 1,2 с. Величина ускорения свободного падения равна 10 м/с^2. Варианты ответов: а) 3,5 н, в) 6 н, с) 8 н, д) 9,5 н, е) 3 н. Расчеты и формулы.
Владимировна
Чтобы найти модуль силы сопротивления воздуха, действующей на булаву, мы можем использовать законы движения тела. Для начала, посмотрим на вертикальное движение булавы.
Известны следующие данные:
- Масса булавы, m = 750 г = 0,75 кг
- Начальная скорость булавы, \(v_0 = 2,4 \, \text{м/с}\)
- Время подъема булавы, t = 1,2 с
- Ускорение свободного падения, g = 10 м/с²
Поскольку булава движется вертикально вверх и достигает высшей точки подъема, её конечная скорость будет равна нулю. Используя формулу движения вверх по вертикали, имеем:
\[v = v_0 - g \cdot t\]
Подставляем известные значения:
\[0 = 2,4 \, \text{м/с} - 10 \, \text{м/с²} \cdot 1,2 \, \text{с}\]
Теперь можем найти ускорение в процессе подъема булавы:
\[a = \frac{{v - v_0}}{{t}} = \frac{{0 - 2,4}}{{1,2}} \, \text{м/с²}\]
Так как вертикальное движение булавы ограничено силой сопротивления воздуха, которая направлена вниз и противодействует движению булавы вверх, модуль этой силы будет равен модулю силы тяжести для равномерного движения. Таким образом, сила сопротивления воздуха равна:
\[F_{\text{сопр}} = m \cdot a = 0,75 \, \text{кг} \cdot \left( \frac{{0 - 2,4}}{{1,2}} \right) \, \text{м/с²}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[F_{\text{сопр}} = -3 \, \text{Н}\]
Ответ: \(-3 \, \text{Н}\).
Известны следующие данные:
- Масса булавы, m = 750 г = 0,75 кг
- Начальная скорость булавы, \(v_0 = 2,4 \, \text{м/с}\)
- Время подъема булавы, t = 1,2 с
- Ускорение свободного падения, g = 10 м/с²
Поскольку булава движется вертикально вверх и достигает высшей точки подъема, её конечная скорость будет равна нулю. Используя формулу движения вверх по вертикали, имеем:
\[v = v_0 - g \cdot t\]
Подставляем известные значения:
\[0 = 2,4 \, \text{м/с} - 10 \, \text{м/с²} \cdot 1,2 \, \text{с}\]
Теперь можем найти ускорение в процессе подъема булавы:
\[a = \frac{{v - v_0}}{{t}} = \frac{{0 - 2,4}}{{1,2}} \, \text{м/с²}\]
Так как вертикальное движение булавы ограничено силой сопротивления воздуха, которая направлена вниз и противодействует движению булавы вверх, модуль этой силы будет равен модулю силы тяжести для равномерного движения. Таким образом, сила сопротивления воздуха равна:
\[F_{\text{сопр}} = m \cdot a = 0,75 \, \text{кг} \cdot \left( \frac{{0 - 2,4}}{{1,2}} \right) \, \text{м/с²}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[F_{\text{сопр}} = -3 \, \text{Н}\]
Ответ: \(-3 \, \text{Н}\).
Знаешь ответ?