Какова работа силы сопротивления воздуха, если тело массой m = 1 кг было брошено с высоты h = 20 м со скоростью Vo = 10 м/с под углом α = 30 градусов к горизонту, а скорость падения на землю составляет υ = 12 м/с?

Физика 11 класс Динамика и работа сил работа силы сопротивления физика 11 класс тело массой 1 кг высота 20 м скорость 10 м/с угол 30 градусов скорость падения 12 м/с Новый

Чтобы найти работу силы сопротивления воздуха, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Работа силы сопротивления воздуха будет равна разнице между полной механической энергией в начале и в конце движения.

Шаги решения:

1. Определим начальную механическую энергию:
• Начальная кинетическая энергия (Ek0) рассчитывается по формуле: Ek0 = (1/2) * m * Vo^2, где m - масса тела, а Vo - начальная скорость.
• Начальная потенциальная энергия (Ep0) рассчитывается по формуле: Ep0 = m * g * h, где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), а h - высота.
• Таким образом, полная начальная энергия (E0) будет: E0 = Ek0 + Ep0.
2. Определим конечную механическую энергию:
• Конечная кинетическая энергия (Ek1) рассчитывается по формуле: Ek1 = (1/2) * m * υ^2, где υ - конечная скорость.
• Конечная потенциальная энергия (Ep1) на земле равна 0, так как h = 0.
• Таким образом, полная конечная энергия (E1) будет: E1 = Ek1 + Ep1 = Ek1.
3. Вычислим работу силы сопротивления:
• Работа силы сопротивления (A) равна разнице начальной и конечной энергии: A = E0 - E1.

Теперь подставим значения и произведем расчеты:

1. Начальная кинетическая энергия:
• Ek0 = (1/2) * 1 * (10)^2 = 50 Дж.
2. Начальная потенциальная энергия:
• Ep0 = 1 * 9.81 * 20 = 196.2 Дж.
3. Полная начальная энергия:
• E0 = 50 + 196.2 = 246.2 Дж.
4. Конечная кинетическая энергия:
• Ek1 = (1/2) * 1 * (12)^2 = 72 Дж.
5. Полная конечная энергия:
• E1 = 72 Дж.
6. Работа силы сопротивления:
• A = E0 - E1 = 246.2 - 72 = 174.2 Дж.

Ответ: Работа силы сопротивления воздуха составляет 174.2 Дж.