Какие силы действуют на парашютиста массой 70 кг во время равномерного спуска? Какая сила будет равнодействующей?

Магическая_Бабочка

60

Во время равномерного спуска парашютиста действуют две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха.

1. Сила тяжести (Fт) является притяжением Земли к массе парашютиста. Ее можно вычислить, используя формулу:

\[ Fт = m \times g \]

где m - масса парашютиста (70 кг) и g - ускорение свободного падения (10 Н/кг). Подставляя значения, получаем:

\[ Fт = 70 \times 10 = 700 \, Н \]

2. Сила сопротивления воздуха действует в направлении, противоположном движению парашютиста, и обусловлена сопротивлением воздуха при движении. Величина этой силы зависит от скорости спуска и формы парашюта. Для данной задачи предположим, что сила сопротивления воздуха равна половине силы тяжести:

\[ Fсоп = \frac{1}{2} \times Fт = \frac{1}{2} \times 700 = 350 \, Н \]

3. Равнодействующая сила (Fр) - это векторная сумма всех сил, действующих на парашютиста во время спуска. В данном случае, так как движение парашютиста является равномерным, равнодействующая сила равна нулю. Это означает, что сумма всех сил, включая силу тяжести и силу сопротивления воздуха, компенсируется таким образом, что они уравновешивают друг друга:

\[ Fр = Fт + Fсоп = 700 \, Н + 350 \, Н = 1050 \, Н \]

На графике можно показать эти силы следующим образом:

- Сила тяжести направлена вертикально вниз и имеет величину 700 Н.
- Сила сопротивления воздуха направлена вертикально вверх и имеет величину 350 Н.
- Равнодействующая сила равна нулю, поэтому ее можно представить нулевым вектором.

Графическое представление сил можно нарисовать с использованием отмасштабированной вертикальной оси, где 1 см на оси соответствует определенному количеству силы. Учитывая, что сила тяжести 700 Н, а сила сопротивления воздуха 350 Н, можно использовать масштаб, где 1 см соответствует 100 Н. Таким образом, точка, представляющая силу тяжести, будет находиться на точке 7 см относительно начала оси, направленной вниз, а точка, представляющая силу сопротивления воздуха, будет находиться на точке 3,5 см относительно начала оси, направленной вверх.

Вот как будет выглядеть график сил:

   |     T

 7см|_

   |

   |

   |

   |

   |______

 3.5см|     C

   |

   |

   |

   |

   |_____

      0

На графике "T" представляет силу тяжести, а "C" - силу сопротивления воздуха.

Таким образом, во время равномерного спуска на парашютиста действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха, причем равнодействующая сила равна нулю.