дано:
m = 1 кг (масса камня)
h = 30 м (высота броска)
v_0 = 25 м/с (начальная скорость)
v_f = 30 м/с (конечная скорость перед ударом).
найти:
работу силы сопротивления воздуха W_air.
решение:
1. Найдем потенциальную энергию на высоте 30 м:
U = m * g * h,
где g ≈ 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
U = 1 * 9,81 * 30 = 294,3 Дж.
2. Найдем начальную кинетическую энергию K.E._0:
K.E._0 = (1/2) * m * v_0^2 = (1/2) * 1 * (25)^2 = (1/2) * 1 * 625 = 312,5 Дж.
3. Найдем конечную кинетическую энергию K.E._f:
K.E._f = (1/2) * m * v_f^2 = (1/2) * 1 * (30)^2 = (1/2) * 1 * 900 = 450 Дж.
4. Полная механическая энергия на высоте 30 м:
E_initial = U + K.E._0 = 294,3 + 312,5 = 606,8 Дж.
5. Полная механическая энергия перед ударом о землю:
E_final = K.E._f = 450 Дж.
6. Работа силы сопротивления воздуха равна разнице между начальной и конечной энергиями:
W_air = E_initial - E_final,
W_air = 606,8 - 450 = 156,8 Дж.
ответ:
Работа силы сопротивления воздуха при движении камня равна 156,8 Дж.