№279 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Спортсмен массой 65 кг, прыгая с десятиметровой вышки, входит в воду со скоростью 13 м/с. Найти среднюю силу сопротивления воздуха.

Дано

$$m=65\ \text{кг}$$
$$h=10\ \text{м}$$
$$v=13\ \text{м/с}$$
$$v_0=0$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Ход решения

Запишем уравнение движения спортсмена по вертикали. На него действуют сила тяжести $$mg$$ вниз и сила сопротивления воздуха $$F_c$$ вверх:

$$ma=mg-F_c$$

Найдём ускорение из формулы равноускоренного движения:

$$v^2-v_0^2=2ah$$

Так как $$v_0=0$$, то

$$a=\frac{v^2}{2h}$$

Тогда сила сопротивления воздуха равна:

$$F_c=m(g-a)=m\left(g-\frac{v^2}{2h}\right)$$

Подставим значения:

$$ F_c=65\left(10-\frac{13^2}{2\cdot 10}\right) =65\left(10-\frac{169}{20}\right) =65\cdot 1{,}55 \approx 100\ \text{Н} $$

Ответ

$$F_c \approx 100\ \text{Н}$$