Opór powietrza

Z jaką predkością uderzy w Ziemię kulka, jeżeli średnia siła oporu na nią działająca wynosi 6N, a kulka ważąca 3 kg, spada z wysokosci 80 m?

Liceum Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Avatar
Justyna Ekspert eSzkola.pl
25.05.2020 18:57

Dane i szukane z zadania:

g=10 \frac{m}{s^2}

h=80m

m=3kg

F_o=6N

Energia mechaniczna kulki zmniejsza się o pracę wykonywaną przez siły oporu:

W=E_2-E_1

gdzie E1 jest to energia w chwili poczatkowej, a E2 energia kulki w momencie zderzenia z Ziemią i wynoszą odpowiednio:

E_1=mgh

E_2= \frac{mv^2}{2}

W=F_oh*cos \alpha

gdzie α to kąt zawarty pomiedzy siłą oporu a wektorem przesunięcia u nas α=180o:

cos \alpha =cos180^o

cos \alpha =-1

podstawiamy do wzoru:

F_oh*cos \alpha =\frac{mv^2}{2} -mgh

-F_oh =\frac{mv^2}{2} -mgh

mgh-F_oh =\frac{mv^2}{2}

2mgh-2F_oh =mv^2

 \frac{2mgh-2F_oh}{m}  =v^2

  \sqrt{\frac{2mgh-2F_oh}{m}}  =v

podstawiamy dane z zadania:

v= \sqrt{ \frac{2*10 \frac{m}{s^2} *3kg*80m-2*6N*80m}{3kg} }

v= \sqrt{ \frac{4800 \frac{m}{s^2} -960 \frac{m}{s^2}}{3kg} }

 

v= \sqrt{1280 \frac{m^2}{s^2} }

v=35 \frac{m}{s}

Odp. Kulka uderzy w Ziemię z prędkościa 35 m/s.

Dzięki! 0
Znasz odpowiedź na to pytanie?
Wynik działania 5 + 2 =
Wszystkie odpowiedzi (0)

Rozwiąż również:

  • Wiedza