С пятиметровой вышки спрыгнул пловец массой 50 кг. Он погрузился в воду на глубину 1,5м. Найти: A. Полную механическую энергию пловца на высоте 5 м и перед погружением в воду. B. Скорость пловца перед погружением в воду. C. Работу сил сопротивления в воде.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

A. Полную механическую энергию пловца можно найти по формуле:
E = mgh + 0.5mv^2,
где m - масса пловца (50 кг), g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2), h - высота (5 м), v - скорость пловца.

Подставляем известные значения:
E = 50 9.8 5 + 0.5 50 v^2,
E = 2450 + 25v^2.

B. Скорость пловца перед погружением в воду можно найти, используя закон сохранения энергии:
E = 0.5mv^2,
где E - полная механическая энергия пловца до погружения (рассчитанная ранее).

Подставляем известные значения:
2450 + 25v^2 = 0.5 50 v^2,
2450 + 25v^2 = 25v^2,
2450 = 24v^2,
v^2 = 102.08,
v ≈ 10.1 м/с.

C. Работу сил сопротивления в воде можно найти по формуле:
Р = Fd,
где F - сила сопротивления, d - путь, пройденный пловцом в воде.

Поскольку пловец остановился в воде, то сила сопротивления в воду сделала работу, равную изменению кинетической энергии пловца:
Р = ΔKE,
где ΔKE = мgh - 0.5mv^2,
ΔKE = 50 9.8 1.5 - 0.5 50 10.1^2,
ΔKE = 735 - 255.5,
ΔKE ≈ 479.5 Дж.

Таким образом, работа сил сопротивления в воде составляет около 479.5 Дж.