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
Сколько нужно человеку общаться с другими людьми, чтобы не сойти с ума?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Сколько нужно человеку общаться с другими людьми, чтобы не сойти с ума? Потребность в общении такая же важная как и потребность в еде. Но в наше время не так просто найти приятного собеседника. Речь идёт о живом общении, голосом по крайней мере. Так вот общаться не всегда хочется, но это необходимо....
Начальные классы1 класс
У
Ученик
13 декабря 2023‑го: день, который разделил жизнь на „до“ и „после“. Как справиться с ощущением, что уже слишком поздно? 13 декабря 2023 года (среда) стал для меня переломным. Я шла из школы домой, а мама неожиданно встретила меня возле калитки — в тот день она вышла с работы на обед и оказалась дома...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Помогите составить небольшой текст (5–7 предложений) на тему „Переломный момент в жизни героя“. Нужно передать ощущение необратимости событий — например, как в такой ситуации: „13 декабря 2023 года, среда. Я шёл(а) из школы домой, а мама неожиданно встретила меня у калитки, хотя обычно в это время о...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
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 домой на обеденный перерыв. 3. 13 декабря 2023 года (среда) — мама встретила меня возле калитки по дороге со школы домой...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Почему после яйца больше не хочется есть? .......
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?