Дано:
- Начальная скорость (v0) = 20 м/с (бросок вверх)
- Конечная скорость (v) = 10 м/с (падение вниз)
- Масса камня (m) = 2 кг
Найти:
Работу силы сопротивления воздуха (Aсопр).
Решение:
1. Рассчитаем изменение кинетической энергии (ΔEк):
ΔEк = Eк,конечная - Eк,начальная
Кинетическая энергия (Eк) рассчитывается по формуле:
Eк = 0,5 * m * v^2
a) Начальная кинетическая энергия:
Eк,начальная = 0,5 * m * v0^2
Eк,начальная = 0,5 * 2 кг * (20 м/с)^2
Eк,начальная = 0,5 * 2 * 400
Eк,начальная = 400 Дж
b) Конечная кинетическая энергия:
Eк,конечная = 0,5 * m * v^2
Eк,конечная = 0,5 * 2 кг * (10 м/с)^2
Eк,конечная = 0,5 * 2 * 100
Eк,конечная = 100 Дж
2. Теперь найдем изменение кинетической энергии:
ΔEк = Eк,конечная - Eк,начальная
ΔEк = 100 Дж - 400 Дж
ΔEк = -300 Дж
3. Работа силы сопротивления воздуха равна изменению кинетической энергии (с учетом знака):
Aсопр = -ΔEк
Aсопр = 300 Дж
Ответ:
Работа силы сопротивления воздуха составляет 300 Дж.