Реши задачу 10 с рисунком и объясни

Краткий ответ: \(F_{\text{сопр}}=0{,}36\) Н, если в классе принимают \(g=10\ \text{м/с}^2\). Если брать \(g=9{,}8\ \text{м/с}^2\), получится \(0{,}24\) Н.

Схема сил:

\(\uparrow \vec F_{\text{сопр}}\)
тело
\(\downarrow m\vec g\)

Ускорение \(\vec a\) направлено вниз, причём \(m\vec g>F_{\text{сопр}}\), поэтому тело разгоняется вниз, но медленнее, чем при свободном падении.

Решение

Масса тела:

\[ m=600\ \text{г}=0{,}6\ \text{кг} \]

За положительное направление возьмём направление вниз. По второму закону Ньютона:

\[ m\vec g+\vec F_{\text{сопр}}=m\vec a \]

В проекции на вертикальную ось:

\[ mg-F_{\text{сопр}}=ma \]

Отсюда:

\[ F_{\text{сопр}}=m(g-a) \]

При \(g=10\ \text{м/с}^2\):

\[ F_{\text{сопр}}=0{,}6\cdot(10-9{,}4) =0{,}6\cdot0{,}6 =0{,}36\ \text{Н} \]

Проверка

\[ mg-F_{\text{сопр}}=0{,}6\cdot10-0{,}36=5{,}64\ \text{Н} \]

\[ a=\frac{5{,}64}{0{,}6}=9{,}4\ \text{м/с}^2 \]

Это совпадает с условием.

Принцип: сила сопротивления воздуха направлена против движения, то есть вверх. Она «уменьшает» силу тяжести, поэтому ускорение тела меньше \(g\). В похожей задаче нужно так же нарисовать силы, выбрать направление оси и записать второй закон Ньютона.