Question

Ciało o masie m=1 kg spadające z wysokości h=5000m osiągnęło przy upadku prędkość v= 40m/s. Oblicz średnią siłę oporów ruchu.

Answer 1

Początkowo ciało ma energię równa E=mgh
Gdyby nie było oporów powietrza ta energia całkowicie zamieniła by się na energię kinetyczną tuż przed uderzeniem w ziemię.
Zatem praca wykonana przez siłę oporu jest równa ubytkowi energii ciała

W=E-Ek
Ek-energia ciała tuż przed uderzeniem w ziemię

W=mgh-mV²/2

Praca to iloczyn siły i drogi a droga to wysokość zatem

W=F*h

Podstawiając otrzymujemy

F*h=mgh-mV²/2

F=(mgh-mV²/2)/h

F=(1*10*5000-1*40²/2)/5000=9,84N -średnia siła oporu ruchu