Question

Spotkania z fizyką 2 ćw. 18 str.25 Spadochroniarz wyskoczył z samolotu znajdującego się na wysokości 4000m. Spadochron otworzył się na wysokości 1500m. Ile czasu trwałby lot do tego miejsca, gdyby przyjąć, że skoczek spadał swobodnie? b) Dlaczego w reklamach skoków podaje się, że lot do chwili otwarcia spadochronu trwa ok. 50s?

Answer 1

Zatem skoczek nabierał wysokości na odcinku 4000m-1500m=2500m

Energia potencialna zmianiła sie na energię kintetyczną Ep=Ek

Ep=mgh

Ek=mV²/2

Ep=Ek

mgh=mV²/2

V=√2gh

V=√2*10*2500=1000 √5 m/s

Kolejne 1500m pokonał właśnie z tą prędkością w czasie:

v=s/t

t=s/v

t=1500/1000 √5=0,3*√5=0,67s

Czas podawany w reklamach jest czasem realnym, uwzględnającym opór powietrza (tu masz stronkę z objasnieniem: http://rowerpoziomy.republika.pl/ROWER/OPOR.HTM ale na naszym poziomie rozważań nie musimy tego wyliczac, warto jednak wiedziec, że istieje maksymalna prędkośc którą osiąga spadochroniarz, ze wzoru zamieszczonego na podanej stronie widac, że siła oporu jest proporcionalna do kwadratu jego prędkości, w chwili gdy siła ta osiągnie wartośc równą sile grawitacji działającej na ciało to obiekt przestanie przyspieszac)

Answer 2

dane:

H1 = 4 000 m

H2 = 1 500 m

g =10 m/s2

szuk.

t =?

Rozwiązanie

s = H = H1 -H2

s = 4 000 m -1 500 m

s = 2 500 m

Lot  na drodze 2 500m byłby ruchem jednostajnie przyspieszonym prosto -

-liniowym z przyspieszeniem równym 10 m/s2.

s = (g x t ^2)/2

gt^2 = 2s

t^2 =2s/g

t = V2s/g

(v z 2s/g)

t = pierwiastek z (2 x 2 500m)/10m/s2

t = V500 s = 10V5 s = ok.22,4 s

Odp.Ten lot trwałby ok.22,4 sek.

b)Przed otwarciem spadochronu spadamy ok.50 sekund tak jak ciało swobodnie spadające.W chwilę po otwarciu spadochronu rośnie siła oporu,ale

w kolejnym etapie skoku spadochroniarza to ruch (na ogół) jednostajny.