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
Подскажите, пожалуйста. Ситуация, ребенок 3 класс, писал административный входной диктант, работа чистая. Были грамматические задания: в некоторых предложения написать части речи, подчеркнуть главные члены и выписать 3 слова с безударной гласные в корне слова ( ну и рядом проверочное). Всё сделал. В...
Ответ дан
Физика7 класс
У
Ученик
Объясните, пожалуйста, как правильно найти погрешность. Это погрешность отсчета + погрешность инструметальная или нет . В первом случае погрешность 1 мл . Или я не верно рассуждаю 
Математика1 класс
У
Ученик
В автобусе 7 пассажиров сидели. А стояли на 3 больше пассажиров, чем сидело. Сколько пассажиров стояло? Сколько пассажиров ехало в автобусе всего? Задача решается в два действия.  Сколько ответов должно быть записано у ребенка, один или два? Если в задаче два вопроса.
Ответ дан
Подготовка к ЕГЭ11 класс
У
Ученик
Здравствуйте, учусь в 11 классе. Встал вопрос об Авроре предметов для словчи ЕГЭ : сложилась такая ситуация , что я еще не определилась с выбором профессии: смотрю в сторону таких профессий как педагогика в области русского языка , рассматриваю социологию и судебную деятельность - с лета была настро...
Русский язык5 класс
У
Ученик
Добрый день. У ребенка новая школа 5 класс. На третий день столкнулись с проблемой по фонетическому разбору. По мнению учителя русского языка  бил [был]стиль [стыл]лист [лыст] гроздь [грозд]  так ли это?  и если учитель все таки не прав, как доказать? 
Ответ дан
География7 класс
У
Ученик
Здравствуйте. Почему в видеоуроке по теме "Географическое положение Северной Америки" указывается, что береговая линия этого материка самая длинная из всех? Разве самой длинной береговой линией не признана береговая линия Евразии? (75 500 в С.А. и 100 тыс.кв.км. в Е.) Спасибо.