дано:
m = 2 кг (масса тела),
v_initial = 30 м/с (начальная скорость),
t = 2 с (время подъема до максимальной высоты),
g = 10 м/с² (ускорение свободного падения).
найти:
Сила сопротивления воздуха (F_drag).
решение:
1. В момент достижения максимальной высоты скорость тела становится равной нулю, то есть v_final = 0 м/с.
2. Используем уравнение движения для определения ускорения (a). Мы знаем, что:
v_final = v_initial + a * t.
3. Подставим известные значения:
0 = 30 м/с + a * 2 с.
4. Переносим все к a:
a * 2 с = -30 м/с,
a = -30 м/с / 2 с = -15 м/с².
5. Теперь найдем результирующее ускорение (a_net) с учетом силы тяжести и силы сопротивления воздуха:
a_net = g - a,
где a_net – это ускорение, действующее на тело в период его подъема.
6. Подставим значения:
a_net = 10 м/с² - (-15 м/s²) = 10 м/s² + 15 м/s² = 25 м/s².
7. Теперь мы можем найти силу сопротивления воздуха (F_drag) по второму закону Ньютона:
F_net = m * a_net.
Итак, сила сопротивления будет равна:
F_drag = m * (g - a).
8. Подставим известные значения:
F_drag = 2 кг * (10 м/с² - (-15 м/s²)) = 2 кг * 25 м/s² = 50 Н.
ответ:
Сила сопротивления воздуха составляет 50 Н.