Вопрос пользователя:
Тело массой 3 кг, брошенное с высоты 99 м. вертикально вниз, погрузилось в грунт на глубину 1 м. Модуль скорости тела в момент броска был равен 30 м/с. Определите модуль средней силы сопротивления грунта.Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
Заранее спасибо!
Илюха отвечает:
Vн начальная скорость 30 м/с
потом тело падает с ускорением g вниз
считаем скорость Vк в момент удара о землю по ф-ле H= (Vк^2-Vн^2)/2g [1]
Vк^2 = 2gH+Vн^2 [2]
потом тело движется равнозамедленно в земле до полной остановки
на глубине h под действием силы сопротивления грунта F=ma [3]
считаем по той же ф-ле [1] только вместо g ставим а ускорение с минусом
Vн.гр =Vк начальная скорость в грунте Vк^2 = 2gH+Vн^2 [2]
Vк.гр конечная скорость в грунте 0 м/с
h= (Vк.гр^2-Vн.гр^2)/2а
подставим Vн.гр ,Vк.гр
2a=(0-2gH-Vн^2)/h
a=(-2gH-Vн^2)/2h
подставляем a в ф-лу [3]
F =ma=m*(-2gH-Vн^2)/2h= 3*(-2*10*99-30^2)/(2*1)= – 4320 H = -4.32 кН
сила F со знаком "-" направлена против движения