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

Русский язык11 класс
У
Ученик
Подскажите пожалуйста. какая частица должна употребляться в этом случае  Наушников нет в наличии .Не в одной телеге не или ни
Математика6 класс
Н
Наталья
Решите, пожалуйста, задачу двумя способами с подробным разъяснением: Из двух сел, расстояние между которыми 12 км, в разных направлениях выехали велосипедисты. Через 1,4 ч расстояние между ними будет 40 км. Найдите скорость второго велосипедиста, если скорость первого - 9 км/ч. Какое расстояние буде...
Математика6 класс
Н
Наталья
Решите текстовую задачу: В школе организовали кружки по интересам для 200 учеников. Из них 15 процентов учеников еще не записались ни в один кружок. Среди тех, кто записался, есть любители математики и любители рисования (каждый ученик посещает только один кружок). Сколько учеников посещает кружок р...
Ответ дан
Всеобщая история6 класс
Н
Наталья
Почему Чингисхану удалось создать одну из самых могущественных империй в истории? Какие качества и стратегии помогли ему объединить кочевые племена и покорить огромные территории? 
Ответ дан
Геометрия9 класс
У
Ученик
Построить угол а, 1. косинус которого равен -1/2; 2. тангенс которого равен 3.
Геометрия7 класс
У
Ученик
пожалуйста помогите решить задачу, ничего не понимаю , попробовала решить по всякому, ничего не пол
Литература11 класс
У
Ученик
Добрый день,я пишу курсовую и нужно написать паргараф 1.1 и 1.2 на тему: 1.1 Литературная критика о цикле И.С. Тургенева «Записки охотника» 1.2 Особенности образов русских крестьян в цикле И.С. Тургенева «Записки охотника» научный руководитель недовольна работой,говорит,что нужны работы литературове...