Вопрос по физике:
Спортсмен массой 80 кг прыгает в бассейн с высоты 5 м. В воде он погружается на максимальную глубину за 0,4 с . С какой средней силой действует вода на спортсмена?
- 11.04.2017 08:50
- Физика
- remove_red_eye 17748
- thumb_up 22
Ответы и объяснения 1
Выражение для силы сопротивления воды можно выводить из уравнения закона сохранения энергии двумя путями - длинным и коротким
короткий путь - установим начало отсчета в месте, где спортсмен, пройдя максимальную глубину h, останавливается. ЗСЭ: mg (H + h) = Aсопр
mg (H + h) = F h
F = (mg (H + h))/h
длинный путь - установим начало координат на поверхности воды. ЗСЭ: mgH = (m v²)/2
v = √(2gH) - такую скорость спортсмен будет иметь перед столкновением с водой
снова ЗСЭ: (m v²)/2 + mgh = Aсопр = F h
отсюда F = (mg (H + h))/h
чтобы не подставлять, возможно, некрасивое выражение для h дважды, упростим выражение: F = mg ((H/h) + 1)
пловец в воде движется равнозамедленно: h = v0 t - (a t²)/2
ускорение пловца a = - v/t. с учетом этого и выражения для скорости:
h = (√(2gH) t)/2
после преобразований получаем для силы сопротивления со стороны воды:
F = mg ((1/t) * √((2H)/g) + 1)
F = 800*((1/0.4)+1) = 2800 H или 2.8 кН
- 12.04.2017 14:38
- thumb_up 23
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.