Парашютист массой 70 кг опускается с раскрытым парашютом. Какова сила сопротивления воздуха при равномерном движении? Чему равна при этом равнодействующая приложенных к парашютисту сил?
где F - сила сопротивления воздуха, ρ - плотность воздуха (примерно 1.225 кг/м^3 на уровне моря), v - скорость парашютиста, A - площадь поперечного сечения парашютиста, Cd - коэффициент аэродинамического сопротивления (примерно 1.0 для человека в свободном падении).
Предположим, что парашютист опускается со скоростью 5 м/с. Тогда сила сопротивления воздуха будет:
F = 0.5 1.225 5^2 A 1.0 = 30.625 * A Н
Для нахождения равнодействующей силы, действующей на парашютиста, нужно учесть также силу тяжести, равную массе умноженной на ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с^2):
Fтяж = m g = 70 кг 9.8 м/с^2 = 686 Н
Общая равнодействующая сила:
Fр = Fсопр + Fтяж = 30.625 * A + 686 Н
Таким образом, равнодействующая приложенных к парашютисту сил будет зависеть от площади его поперечного сечения и составит 30.625 * A + 686 Н.
Сила сопротивления воздуха определяется формулой:
F = 0.5 ρ v^2 A Cd
где F - сила сопротивления воздуха, ρ - плотность воздуха (примерно 1.225 кг/м^3 на уровне моря), v - скорость парашютиста, A - площадь поперечного сечения парашютиста, Cd - коэффициент аэродинамического сопротивления (примерно 1.0 для человека в свободном падении).
Предположим, что парашютист опускается со скоростью 5 м/с. Тогда сила сопротивления воздуха будет:
F = 0.5 1.225 5^2 A 1.0 = 30.625 * A Н
Для нахождения равнодействующей силы, действующей на парашютиста, нужно учесть также силу тяжести, равную массе умноженной на ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с^2):
Fтяж = m g = 70 кг 9.8 м/с^2 = 686 Н
Общая равнодействующая сила:
Fр = Fсопр + Fтяж = 30.625 * A + 686 Н
Таким образом, равнодействующая приложенных к парашютисту сил будет зависеть от площади его поперечного сечения и составит 30.625 * A + 686 Н.