Тело массой 2 кг падает с высоты 5 м и погружается в снег на 50 см. Определите среднюю силу сопротивления снега, если средняя сила сопротивления воздуха 4 Н.

Дано:

• масса тела: $m=2$ кг

• высота падения: $h=5$ м

• глубина погружения в снег: $s=0,5$ м

• сила сопротивления воздуха: $F_{возд}=4$ Н

• найти среднюю силу сопротивления снега $F_{снега}$

Используем закон сохранения энергии. При падении тело получает энергию за счет работы силы тяжести:

После удара об снег эта энергия расходуется на работу сил сопротивления воздуха и снега.

Полный путь движения тела с сопротивлением воздуха:

Работа силы тяжести:

Работа силы сопротивления воздуха:

Оставшаяся энергия пошла на преодоление сопротивления снега:

Эта работа совершается только на участке погружения в снег:

Отсюда:

Ответ:

Средняя сила сопротивления снега при погружении тела составляет 176 Н.