После раскрытия парашюта движение парашютиста стало равномерным

Задача. После раскрытия парашюта движение парашютиста стало равномерным. Масса парашютиста с парашютом \displaystyle m=70 кг. Определите силу сопротивления воздуха, действующую на парашютиста с парашютом. Чему равна равнодействующая сил? Изобразите силы. Чему равен вес парашютиста с парашютом?

Дано:

\displaystyle m=70 кг

Найти:
\displaystyle {{F}_{s}} — ?
\displaystyle P — ?

Решение

Думаем: проанализируем фразу «движение стало равномерным». Исходя из второго закона Ньютона:

\displaystyle \vec{a}=\frac{\sum{{{{\vec{F}}}_{i}}}}{m} (1)

Если тело движется равномерно, то ускорение тела равно нулю (\displaystyle \vec{a}=0), тогда сумма сил, действующих на тело также равна нулю (в силу соотношения (1)). В задаче сказано, что тело обладает массой, тогда в задаче присутствует сила тяжести. Вторая сила, о которой говорится в задаче — сила сопротивления воздуха. Т.к. других сил нет, а сумма этих двух сил равна нулю, то сила сопротивления равна по модулю силе тяжести и представленные силы разнонаправлены. Тогда:

\displaystyle {{F}_{s}}=mg (2)

Изобразим (рис. 1).

Задача 4

Рис. 1. Силы, действующие на парашютиста

И последний вопрос задачи. Вес тела — сила с которой тело действует на опору или подвес. Т.к. опоры и подвеса в задаче нет (тело падает), то и вес тела равен нулю.

Считаем: для школьной физики ускорение свободного падения принимаем как \displaystyle g=10 м/с \displaystyle ^{2}.

Тогда для (2):

\displaystyle {{F}_{s}}=70*10=700 Н

Для веса:

\displaystyle P=0 Н

Ответ\displaystyle {{F}_{s}}=700 Н, \displaystyle P=0 Н.

Ещё задачи на тему «Динамика».

После раскрытия парашюта движение парашютиста стало равномерным обновлено: Ноябрь 6, 2017 автором: Иван Иванович

Добавить комментарий