Чтобы найти вес парашютиста во время торможения, необходимо использовать второй закон Ньютона и формулу для силы тяжести.
Определим силу тяжести. Сила тяжести (F_g) рассчитывается по формуле: \[ F_g = m \cdot g \] где:
- \( m = 80 \, \text{кг} \) (масса парашютиста),
- \( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения).
Подставим значения: \[ F_g = 80 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 784.8 \, \text{Н} \]
Определим ускорение при торможении. Ускорение (a) можно найти, используя изменение скорости и время: \[ a = \frac{\Delta v}{t} \] где:
- \( \Delta v = v_f - v_i = 5 \, \text{м/с} - 55 \, \text{м/с} = -50 \, \text{м/с} \) (изменение скорости),
- \( t = 2 \, \text{с} \).
Подставим значения: \[ a = \frac{-50 \, \text{м/с}}{2 \, \text{с}} = -25 \, \text{м/с}^2 \]
Определим силу торможения (F_t) по формуле: \[ F_t = m \cdot a \] Подставим значения: \[ F_t = 80 \, \text{кг} \cdot (-25 \, \text{м/с}^2) = -2000 \, \text{Н} \] Знак минус указывает на то, что это сила торможения.
Выясним результирующую силу (F_r). Суммарная сила, действующая на парашютиста, равна: \[ F_r = F_g + F_t \] Подставляем значения: \[ F_r = 784.8 \, \text{Н} - 2000 \, \text{Н} = -1215.2 \, \text{Н} \]
Знак минус указывает на то, что результирующая сила направлена вверх, что подтверждает, что парашютист замедляется.
Таким образом, вес парашютиста во время торможения, учитывая парашют, равен 1215.2 Н в направлении вверх, если рассматривать его величину.