дано:
m = 0,2 кг (масса шарика),
h = 595 см = 5,95 м (высота падения),
d = 5 см = 0,05 м (глубина вдавливания в грунт).
найти:
Среднюю силу сопротивления грунта (Fср).
решение:
1. Сначала найдем потенциальную энергию (Eп) шарика на высоте h:
Eп = m * g * h,
где g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.
2. Подставим значения:
Eп = 0,2 кг * 9,81 м/с² * 5,95 м ≈ 11,69 Дж.
3. При падении шарик теряет эту потенциальную энергию, которая преобразуется в работу силы сопротивления грунта при вдавливании:
A = Fср * d.
4. Уравняем потенциал и работу:
m * g * h = Fср * d.
5. Выразим среднюю силу сопротивления:
Fср = (m * g * h) / d.
6. Подставим известные значения:
Fср = (0,2 кг * 9,81 м/с² * 5,95 м) / 0,05 м.
7. Посчитаем значение:
Fср = (11,69 Дж) / 0,05 м = 233,8 Н.
ответ:
Средняя сила сопротивления грунта составляет примерно 233,8 Н.