Question

Рассчитать модуль работы сопротивления воздуха при падении мяча массой 400 г с высоты 20 м, если скорость мяча перед ударом составила 18 м/с.

Accepted Answer

Для решения задачи воспользуемся законом изменения механической энергии: работа сторонних сил (сопротивления воздуха) равна изменению полной механической энергии тела.

1. Переведём массу в систему СИ: $m = 400 	ext{ г} = 0,4 	ext{ кг}$.
2. Вычислим начальную потенциальную энергию на высоте $h = 20 	ext{ м}$: $E_{p1} = mgh = 0,4 \cdot 10 \cdot 20 = 80 	ext{ Дж}$. Начальная кинетическая энергия $E_{k1} = 0$ (падение).
3. Вычислим конечную кинетическую энергию перед ударом при $v = 18 	ext{ м/с}$: $E_{k2} = \frac{mv^2}{2} = \frac{0,4 \cdot 18^2}{2} = 0,2 \cdot 324 = 64,8 	ext{ Дж}$. Конечная потенциальная энергия $E_{p2} = 0$.
4. Изменение механической энергии: $\Delta E = E_2 - E_1 = (E_{k2} + E_{p2}) - (E_{k1} + E_{p1}) = 64,8 - 80 = -15,2 	ext{ Дж}$.
5. Работа силы сопротивления $A_{сопр} = \Delta E = -15,2 	ext{ Дж}$. Модуль работы $|A_{сопр}| = 15,2 	ext{ Дж}$.

Ответ: 15,2 Дж.

Рассчитать модуль работы сопротивления воздуха при падении мяча массой 400 г с высоты 20 м, если скорость мяча перед ударом составила 18 м/с.

Ответ ассистента

Другие решения