Мячик массой 400 г бросили вертикально вверх со скоростью 11 м/с, при этом он достиг максимальной высоты 5.5м. Определите среднюю силу сопротивления воздуха, действующую на мячик
Для определения средней силы сопротивления воздуха, действующей на мячик, можно воспользоваться вторым законом Ньютона.
Сначала найдем время подъема мячика до максимальной высоты. Можем воспользоваться уравнением движения:
v = u + at,
где v - конечная скорость (0 м/с), u - начальная скорость (11 м/с), a - ускорение (-g, где g - ускорение свободного падения, примерно 9.81 м/с^2), t - время подъема.
0 = 11 - 9.81t, 9.81t = 11, t = 11 / 9.81 ≈ 1.12 с.
Теперь можно определить среднюю силу сопротивления воздуха. На протяжении подъема и спуска скорость мячика изменяется в направлении возрастания, поэтому сила сопротивления воздуха будет направлена вниз и противоположна движению мячика.
Обозначим силу сопротивления как F, тогда второй закон Ньютона:
F - mg = ma,
где m - масса мячика (0.4 кг), g - ускорение свободного падения (9.81 м/с^2), a - ускорение.
На подъеме:
F - mg = -ma, F = m(g - a) = 0.4*(9.81 + 9.81) ≈ 7.85 Н.
Средняя сила сопротивления воздуха, действующая на мячик, составляет приблизительно 7.85 Н.
Для определения средней силы сопротивления воздуха, действующей на мячик, можно воспользоваться вторым законом Ньютона.
Сначала найдем время подъема мячика до максимальной высоты. Можем воспользоваться уравнением движения:
v = u + at,
где v - конечная скорость (0 м/с), u - начальная скорость (11 м/с), a - ускорение (-g, где g - ускорение свободного падения, примерно 9.81 м/с^2), t - время подъема.
0 = 11 - 9.81t,
9.81t = 11,
t = 11 / 9.81 ≈ 1.12 с.
Теперь можно определить среднюю силу сопротивления воздуха. На протяжении подъема и спуска скорость мячика изменяется в направлении возрастания, поэтому сила сопротивления воздуха будет направлена вниз и противоположна движению мячика.
Обозначим силу сопротивления как F, тогда второй закон Ньютона:
F - mg = ma,
где m - масса мячика (0.4 кг), g - ускорение свободного падения (9.81 м/с^2), a - ускорение.
На подъеме:
F - mg = -ma,
F = m(g - a) = 0.4*(9.81 + 9.81) ≈ 7.85 Н.
Средняя сила сопротивления воздуха, действующая на мячик, составляет приблизительно 7.85 Н.