Вопрос ученика

25 декабря 2023
Физика9 класс
У
Ученик

Помогите пожалуйста решить задачу по физике: Стальной шарик массой 50 г свободно падает с высоты 20 м и попадает в мягкую почву. Чему равна средняя сила сопротивления, действующая на шарик со стороны почвы, если шарик в почве прошел расстояние 10 см до полной остановки. Силу сопротивления на всем движении в почве считать постоянной и направленной противоположно движению

Ответ педагога

25 декабря 2023

Добрый вечер.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Падение шарика с высоты h можно описать следующим равенством:

mgh = Е пот+Е кин, где:

m - масса шарика, g - ускорение свободного падения на Земле, h - высота падения , Е пот - потенциальная энергия шарика на высоте h, Е кин - кинетическая энергия шарика.

По условию задачи масса шарика m = 50 г=0,05 кг, высота падения h = 20 м.

Е пот = mgh= 0,05 кг * 9,8 H/кг*20м=9,8 Дж

На глубину 10 см шарик ушел со скоростью v и остановился. После остановки кинетическая энергия шарика становится равной нулю, следовательно, всю кинетическую энергию шарика поглотила сила сопротивления почвы.

Е кин =0 Дж

Теперь можем вычислить среднюю силу сопротивления Fc:

Fc=Екин/t, где:

t - время ,за которое шарик остановился на глубине 10 см.

Воспользуемся формулой свободного падения тела для нахождения времени:

h = ( gt^2)/2,

20 м =( 9,8 м/с^2)*(t^2)/2,

t ^2= (2*20 м *2)/9,8 м/с^2,

t^2 ~8.163 м* с^2/9,8 м/с^2,

t ~ \(\sqrt{ }\)0.834~0.91c.

Теперь можем вычислить среднюю силу сопротивления F:

F = Екин /t=0 Дж/0.91 с ~0 H.

Таким образом, средняя сила сопротивления , действующая на шарик со стороны почвы, составляет примерно 0 Дж.

Задайте свой вопрос!

Наши педагоги максимально быстро дадут на него развёрнутый ответ. Это бесплатно!

Задать вопрос

Новые вопросы

Подготовка к ОГЭ9 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Мой брат учится в 8 классе. Будет ли он в след году сдавать собеседование по истории, или это качается тех, кто сейчас в 7?
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Какое число самое большое? И что больше числа Грэма?
Физика7 класс
У
Ученик
Пробирку с песком весом 13 г опускаем в колбу с водой .V 1-50 ml, V2-62 ml(объем воды в колбе до погружения и после).Будет ли плавать пробирка ?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Чем отличается СДВГ от синдрома дефицита внимания?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Решить задачу и ответить на вопросы пошагово. В ноябре и декабре произошли три события: 1. 15 ноября 2023 года (среда), 11:00 — Захар дал таблетку. 2. 24 ноября 2023 года (пятница) — из‑за ошибки в сообщении мама пришла домой раньше: я шла со школы, а мама — с работы на обеденный перерыв, и наши пут...
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению  Заранее благодарю.