Як можна знайти роботу сили опору для лижника масою 60 кг, який зробив спуск з гори заввишки 10 м, якщо його швидкість в кінці спуску становить 10 m/s?
Bublik
Чтобы найти силу сопротивления для лыжника, который спускается с горы с высотой 10 м и имеет скорость 10 м/с в конце спуска, мы можем использовать закон сохранения механической энергии.
Первым шагом будет найти потенциальную энергию, преобразованную в кинетическую энергию в конце спуска. Потенциальная энергия обратно пропорциональна высоте, поэтому мы можем написать:
\(mgh = \frac{1}{2}mv^2\)
Где:
m - масса лижника (60 кг)
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2)
h - высота горы (10 м)
v - скорость лижника в конце спуска (10 м/с)
решая это уравнение, мы можем найти значение v^2:
\(v^2 = 2gh\)
Теперь, чтобы найти силу сопротивления, нам понадобится включить другую формулу. Сила сопротивления обратно пропорциональна скорости, поэтому мы можем использовать следующее уравнение:
\(F_{\text{сопрот}} = kv\)
Где:
\(F_{\text{сопрот}}\) - сила сопротивления
k - коэффициент сопротивления (в данной задаче будем считать его постоянным и равным 0,2)
Подставляя значение скорости v из предыдущего расчета, мы можем выразить силу сопротивления:
\(F_{\text{сопрот}} = k \cdot \sqrt{2gh}\)
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:
\(F_{\text{сопрот}} = 0,2 \cdot \sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 10}\)
Решая это уравнение, получим значение силы сопротивления для лижника.
Первым шагом будет найти потенциальную энергию, преобразованную в кинетическую энергию в конце спуска. Потенциальная энергия обратно пропорциональна высоте, поэтому мы можем написать:
\(mgh = \frac{1}{2}mv^2\)
Где:
m - масса лижника (60 кг)
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2)
h - высота горы (10 м)
v - скорость лижника в конце спуска (10 м/с)
решая это уравнение, мы можем найти значение v^2:
\(v^2 = 2gh\)
Теперь, чтобы найти силу сопротивления, нам понадобится включить другую формулу. Сила сопротивления обратно пропорциональна скорости, поэтому мы можем использовать следующее уравнение:
\(F_{\text{сопрот}} = kv\)
Где:
\(F_{\text{сопрот}}\) - сила сопротивления
k - коэффициент сопротивления (в данной задаче будем считать его постоянным и равным 0,2)
Подставляя значение скорости v из предыдущего расчета, мы можем выразить силу сопротивления:
\(F_{\text{сопрот}} = k \cdot \sqrt{2gh}\)
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:
\(F_{\text{сопрот}} = 0,2 \cdot \sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 10}\)
Решая это уравнение, получим значение силы сопротивления для лижника.
Знаешь ответ?