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
Что значит выражение память как у рыбки? ..........
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Чем развлечься одному дома без родителей? ........
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что значит выражение вопрос на засыпку?    ...........
Алгебра10 класс
У
Ученик
Почему кубический корень из минус 8 можно подсчитать (будет минус два), а вот минус восемь в степени 1/3 подсчитать нельзя (так как основание отрицательное). 
Геометрия7 класс
У
Ученик
Здравствуйте.Как научится решать задачи по геометрии, 7 класс? Может есть какие-нибудь сборники, или другие советы. Теорию учу, а задачи не понятны.
Алгебра7 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по алгебре  Заранее благодарю. 
Физика5 класс
У
Ученик
Здравствуйте не открываются видеоуроки интернет соединение хорошее очистил кэш браузера но всё равно не открывает
Ответ дан
Алгебра9 класс
У
Ученик
Как это решить? Можно , пожалуйста, подробный ответ.
Алгебра7 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по алгебре.  1,и 2 расставить точки. Заранее благодарю