Тело падает вертикально вниз. На высоте h1 оно имеет скорость V1 , а на высоте h2 - скорость V2.

Ответы на вопрос

Отвечает Талова Юлия.

Для решения задачи будем использовать закон сохранения энергии с учетом работы силы сопротивления воздуха. Давайте распишем все шаги подробно.

Шаг 1: Определение изменения полной механической энергии

Полная механическая энергия тела складывается из кинетической энергии и потенциальной энергии. В данном случае, на тело действует сила сопротивления воздуха, которая уменьшает полную энергию системы, выполняя отрицательную работу $A_c$ .

Запишем закон сохранения энергии с учетом работы силы сопротивления:

E_1 = E_2 + A_c

где:

$E_1$ — полная механическая энергия тела на высоте $h_1$ ,
$E_2$ — полная механическая энергия тела на высоте $h_2$ ,
$A_c$ — работа силы сопротивления воздуха (в данном случае отрицательная, поскольку замедляет тело).

Шаг 2: Запишем выражение для полной механической энергии на высотах $h_1$ и $h_2$

Полная механическая энергия на высоте $h_1$ состоит из потенциальной и кинетической энергии:

E_1 = mgh_1 + \frac{mV_1^2}{2}

Полная механическая энергия на высоте $h_2$ :

E_2 = mgh_2 + \frac{mV_2^2}{2}

Шаг 3: Подставим эти выражения в уравнение закона сохранения энергии

mgh_1 + \frac{mV_1^2}{2} = mgh_2 + \frac{mV_2^2}{2} + A_c

Шаг 4: Упростим уравнение

Вынесем массу $m$ за скобки:

mg(h_1 - h_2) + \frac{mV_1^2}{2} = \frac{mV_2^2}{2} + A_c

Разделим обе стороны уравнения на $m$ :

g(h_1 - h_2) + \frac{V_1^2}{2} = \frac{V_2^2}{2} + \frac{A_c}{m}

Шаг 5: Выразим $V_2$

Перенесем все известные значения в левую часть уравнения, чтобы выразить $V_2$ :

\frac{V_2^2}{2} = g(h_1 - h_2) + \frac{V_1^2}{2} - \frac{A_c}{m}

Умножим обе стороны на 2, чтобы избавиться от дроби:

V_2^2 = 2g(h_1 - h_2) + V_1^2 - \frac{2A_c}{m}

Найдем $V_2$ , извлекая квадратный корень:

V_2 = \sqrt{2g(h_1 - h_2) + V_1^2 - \frac{2A_c}{m}}

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика