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

Алгебра11 класс
У
Ученик
Выберите справедливые утверждения для данного отношения на множестве хвойных деревьев: "... Тройка не такая большая, как двойка ..." Вопрос 2Выберите один или несколько ответов: Отношение транзитивно Отношение рефлексивно Отношение частичного порядка Отношение эквивалентности Отношение кососимметрич...
Подготовка к ЕГЭ11 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Нигде не могу найти информацию о том, сколько действует школьная золотая медаль, сможете подсказать, пожалуйста? Я закончила школу два года назад, хочу поступить в вуз, даст ли мне медаль дополнительные баллы при поступлении или уже нет?
Ответ дан
Русский язык9 класс
У
Ученик
Добрый вечер Хотела у вас поинтересоваться,я в этим году сдала огэ по русскому. И в тестовой части у меня 4-5 правильных ,сочинение и изложение написала ,смогу ли я набрать баллы на 3? Очень долго сидела с изложение не хватало слов(так где то 72-74 слова,может и меньше ,очень сильно волновалась ,пос...
Ответ дан
Обществознание9 класс
А
амир
здраствуйте, набрал 23 балла огэ обществознание, завтра иду на апеляцию помогите пожалуйста как мне получить один балл на ней