Тело массой m=0.5 кг брошено под некоторым углом к горизонту с высоты h=2 м со скоростью v1=5 м/с. При ударе о землю его скорость оказалось равной v2=6 м/с. Определите работу силы сопротивления воздуха

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам понадобится закон сохранения энергии:

E(начальная) = E(конечная)

На начальной высоте движущегося тела (в точке кидания) его энергия складывается из кинетической энергии (подвижной массы) и потенциальной энергии:

E(начальная) = E(к) + E(п)

E(начальная) = (mv1^2)/2 + mgh

А на конечном участке (в точке удара о землю), где тело вплавилось в землю, остается только кинетическая энергия:

E(конечная) = (mv2^2)/2

Подставляем все значения в уравнение:

(mv1^2)/2 + mgh = (mv2^2)/2

Подставляем все известные значения:

(0.55^2)/2 + 0.5102 = (0.56^2)/2

12.5 + 10 = 18

Теперь найдем работу силы сопротивления воздуха. Эта работа складывается из изменения кинетической энергии тела:

Работа = ΔE(к) = E(конечная) - E(начальная)

Подставляем значения:

Работа = ((mv1^2)/2 - (mv2^2)/2) = ((0.55^2)/2 - (0.56^2)/2) = 12.5 - 18 = -5.5 Дж

Ответ: работа силы сопротивления воздуха равна -5.5 Дж (работа силы сопротивления выполнена против направления движения тела).