1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Стальной шарик массой 50 г свободно падает с высоты 20 м и попадает в мягкую поч...»
Решение задачи

Стальной шарик массой 50 г свободно падает с высоты 20 м и попадает в мягкую почву. Чему равна средняя сила сопротивления, действующая на ша...

Сопротивление материалов

Условие:

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.

Решение:

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. При свободном падении шарика с высоты 20 м, его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Мы можем использовать следующее уравнение:

mgh = (1/2)mv^2

где m - масса шарика (50 г = 0.05 кг), g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2), h - высота падения (20 м), v - скорость шарика при падении.

Решая это уравнение, мы можем найти скорость шарика при падении:

v = sqrt(2gh)

v = sqrt(2 * 9.8 * 20) ≈ 19.8 м/с

Теперь мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти силу сопротивления, действующую на шарик в почве. В данном случае, сила сопротивления будет равна разности между силой тяжести и силой, вызванной ускорением шарика:

Fсопр = mg - ma

где m - масса шарика (0.05 кг), g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2), a - ускорение шарика в почве.

Ускорение шарика в почве можно найти, используя уравнение равноускоренного движения:

v^2 = u^2 + 2as

где v - скорость шарика при падении (19.8 м/с), u - скорость шарика при остановке (0 м/с), s - расстояние, пройденное шариком в почве (0.1 м), a - ускорение шарика в почве.

Решая это уравнение, мы можем найти ускорение шарика в почве:

a = (v^2 - u^2) / (2s)

a = (19.8^2 - 0^2) / (2 * 0.1) ≈ 1962 м/с^2

Теперь мы можем вычислить силу сопротивления:

Fсопр = mg - ma

Fсопр = 0.05 * 9.8 - 0.05 * 1962 ≈ -97.9 Н

Ответ: Средняя сила сопротивления, действующая на шарик со стороны почвы, составляет около 97.9 Н и направлена противоположно движению шарика.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам