№279 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Спортсмен массой $$65\ \text{кг}$$, прыгая с десятиметровой вышки, входит в воду со скоростью $$13\ \text{м/с}$$. Найти среднюю силу сопротивления воздуха.

Подробный ответ

Выберем направление вниз положительным. Тогда на спортсмена действуют сила тяжести $$mg$$ вниз и сила сопротивления воздуха $$F_c$$ вверх.

По второму закону Ньютона:

$$ma=mg-F_c.$$

Найдём ускорение при равноускоренном движении из формулы

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

Так как $$v_0=0$$, получаем

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

Тогда

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

Подставим значения:

$$F_c=65\left(10-\frac{13^2}{2\cdot 10}\right) =65\left(10-8{,}45\right)\approx 1{,}0\cdot 10^2\ \text{Н}.$$