Физика. Работа и энергия Тело массы m = 2.1 кг брошено вверх с начальной
скоростью V = 11 м/с. Высота подъема тела оказалась
равной 5.1 м. Найдите работу силы сопротивления воздуха.

Ответ дайте в системе СИ.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения работы силы сопротивления воздуха можно воспользоваться законом сохранения энергии. Начальная механическая энергия системы (в данном случае это потенциальная энергия и кинетическая энергия) будет равна сумме конечной механической энергии и работы сил сопротивления.

Начальная кинетическая энергия (КЭ) тела при запуске:
[
K_E = \frac{1}{2} m V^2 = \frac{1}{2} \cdot 2.1 \, \text{кг} \cdot (11 \, \text{м/с})^2 = \frac{1}{2} \cdot 2.1 \cdot 121 = 127.05 \, \text{Дж}
]

Потенциальная энергия (ПЭ) на максимальной высоте подъема:
[
P_E = mgh = 2.1 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 5.1 \, \text{м} = 2.1 \cdot 9.81 \cdot 5.1 \approx 106.14 \, \text{Дж}
]

Общая механическая энергия тела в начале будет равна:
[
E_{\text{нач}} = K_E + P_E = 127.05 \, \text{Дж} + 0 \, \text{Дж} = 127.05 \, \text{Дж}
]

Работа силы сопротивления воздуха (A) будет равна разности начальной механической энергии и потенциальной энергии на высоте:
[
A = E_{\text{нач}} - P_E = 127.05 \, \text{Дж} - 106.14 \, \text{Дж} = 20.91 \, \text{Дж}
]

Таким образом, работа силы сопротивления воздуха составляет:
[
\boxed{20.91 \, \text{Дж}}
]