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

Начальные классы1 класс
У
Ученик
Со скольки лет можно ходить на фитнес?      ...........
Подготовка к ОГЭ9 класс
У
Ученик
Нормально ли это расписание уроков для 9 класса? 
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Как понять, что человек не спит, а притворяется? Как притвориться, что спишь?
Ответ дан
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что значит подчёркивается родство человека в выражениях? Что значит выражение ухаживать как за родной матерью? Она мне не родная мать?
Ответ дан
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что значит выражение ухаживать как за родной матерью? Она мне не родная мать?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что значит выражение заботиться как за родной матерью? Она мне не родная мать?
Химия9 класс
У
Ученик
Добрый день! Я уже долгое время пытаюсь понять, как решать химические уравнения, но до сих пор не разобралась с ними. Помогите пожалуйста
Русский язык11 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, правильно ли написана фраза с точки зрения грамматических ошибок : «стараюсь оставаться романтичным в это неромантичное время»
Ответ дан
Русский язык9 класс
У
Ученик
здравствуйте что будет если я написал изложение более 110 слов дадут ли за него была ? писал ОГЭ
Русский язык11 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста  в 10 классе по русскому вышла 4 в году в 11 классе в году 3  в аттестате оценка 4, экзаменами подтвердил, в аттестате одна 4  будет ли серебряная медаль? Если 3 в году, но 4 в аттестате? Или это не влияет?