Яку середню силу опору снігу зазнає тіло масою 2 кг при падінні з висоти 5 метрів і занурюванні в сніг на глибину

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание законов Ньютона и применение формулы для вычисления силы.

Согласно второму закону Ньютона, сила \( F \), действующая на тело, равна произведению его массы \( m \) на ускорение \( a \):

\[ F = m \cdot a \]

В этой задаче мы имеем две силы, действующие на тело: сила тяжести \( F_{\text{т}} \) и сила опора \( F_{\text{опоры}} \). Таким образом, сумма этих сил должна равняться 0, так как тело находится в состоянии покоя или равномерного движения.

\[ F_{\text{т}} + F_{\text{опоры}} = 0 \]

Сила тяжести определяется формулой:

\[ F_{\text{т}} = m \cdot g \]

Где \( g \) - ускорение свободного падения, примем его равным 9.8 м/с².

Учитывая, что сумма сил должна быть равна 0, можно записать следующее:

\[ m \cdot g + F_{\text{опоры}} = 0 \]

Теперь рассмотрим, как определить силу опоры снега. Мы знаем, что снег совершает работу на тело, что приводит к замедлению его падения. Работа \( W \), совершаемая силой опоры, может быть вычислена с помощью формулы:

\[ W = F \cdot s \]

Где \( F \) - сила опоры и \( s \) - перемещение тела в направлении силы.

Мы можем записать это соотношение для снега, который замедляет падение тела:

\[ F_{\text{опоры}} \cdot h = m \cdot g \cdot d \]

Где \( h \) - высота падения и \( d \) - глубина погружения в снег.

Теперь нам нужно решить эту формулу относительно силы опоры:

\[ F_{\text{опоры}} = \frac{{m \cdot g \cdot d}}{{h}} \]

Подставим известные значения в данную формулу:

\[ F_{\text{опоры}} = \frac{{2 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.5 \, \text{м}}}{5 \, \text{м}} \]

Выполняя вычисления, получим:

\[ F_{\text{опоры}} = 0.98 \, \text{Н} \]

Таким образом, средняя сила опоры снега на тело равна 0.98 Ньютонов.