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
У пятнистого оленя шерсть на спине покрывают пятна белого цвета. Задание 4 класс. Подчеркнуть члены предложения, написать части речи. Ну и проставить сверху стрелочками вопросы. Пятна белого цвета - по сути пятна Какие. Но ребёнок подчёркивает пятна-подлежащее, белого - определение,цвета-дополнение....
Русский язык6 класс
У
Ученик
На последнем сеансе я познакомилась с мальчиком пл имени Петя. Подскажите пожалуйста морфологический разбор слова по имени. 
История России11 класс
У
Ученик
признаки россии как локальной цивилизации. Буквально пару пунктов указать.
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Педагогическая ситуация Девочка, 6 лет. С трех лет посещает хореографический кружок, с 5-ти – вокальную и театральную студии. Очень часто выступает на сцене, участвует в разных конкурсах. Перед очередным выступлением во время игры пытается руководить своими сверстницами: «Я лучше вас знаю, я на сцен...
Русский язык11 класс
У
Ученик
В предложении "мальчик умён и воспита(н/нн)" нужно написать две буквы "н", потому что это краткое прилагательное и в полном прилагательном "воспитанный" две буквы "н". это правда? 
Ответ дан
Химия7 класс
У
Ученик
Здравствуйте!подскажите, пожалуйста, теплопроводность ацетона (при обычных условиях) высокая или низкая? электропроводность низкая или высокая?нужно заполнить таблицу 
Ответ дан
Русский язык9 класс
У
Ученик
Здравствуйте! У меня такой вопрос: существует ли в русском языке слово «усыпя»? Например, усыпя ребёнка, мама пошла заниматься домашними делами. Заранее благодарю за ответ!
Ответ дан