Игрушечный вертолёт массой 200 г запускают с поверхности Земли с начальной скоростью, направленной вертикально вверх и равной 20 м/с. Максимальная высота, на которую игрушка…
Игрушечный вертолёт массой 200 г запускают с поверхности Земли с начальной скоростью, направленной вертикально вверх и равной 20 м/с. Максимальная высота, на которую игрушка поднялась равна 18,5 м. Какую работу совершила сила сопротивления воздуха на подъёме игрушки до максимальной высоты? Ускорение свободного падения равно 10 м/с^2 .
Цель: Понять
Решение:
Для расчёта работы силы сопротивления воздуха на подъёме игрушки до максимальной высоты воспользуемся формулой для работы в физике:
\[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Путь} \]
Сначала определим силу сопротивления воздуха (\( F_{\text{сопр}} \)). Сила сопротивления воздуха действует против направления движения и вычисляется по формуле:
\[ F_{\text{сопр}} = m \cdot g \]
где:
- \( m = 0.2\, \text{кг} \) (масса вертолёта в килограммах),
- \( g = 10\, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения).
\[ F_{\text{сопр}} = 0.2\, \text{кг} \times 10\, \text{м/с}^2 = 2\, \text{Н} \]
Теперь определим путь (\( h = 18.5\, \text{м} \)), на который поднимается вертолёт.
\[ \text{Работа} = F_{\text{сопр}} \times h = 2\, \text{Н} \times 18.5\, \text{м} = 37\, \text{Дж} \]
Итак, работа, совершённая силой сопротивления воздуха на подъёме игрушки до максимальной высоты, равна 37 Дж (джоулей).
