Каков модуль силы сопротивления воздуха, действующей на булаву массой 750 г, которую жонглер подкинул вертикально вверх

Ласточка

64

Для решения этой задачи мы можем использовать законы движения, применяемые к вертикальному движению.

Высшая точка движения достигается, когда вертикальная скорость становится равной нулю. Мы можем использовать уравнение для определения времени достижения высшей точки:

\[v = u + at\]

где:
\(v\) - конечная скорость (в данном случае равна 0, так как достигается высшая точка),
\(u\) - начальная скорость (в данном случае неизвестна),
\(a\) - ускорение свободного падения (равно 10 м/с\(^2\)),
\(t\) - время (в данном случае 1,2 секунды).

Теперь нам нужно найти начальную скорость. Для этого мы можем использовать еще одно уравнение движения:

\[s = ut + \frac{1}{2}at^2\]

где:
\(s\) - пройденное расстояние (в данном случае неизвестно),
\(u\) - начальная скорость (также неизвестна),
\(a\) - ускорение свободного падения (равно 10 м/с\(^2\)),
\(t\) - время (1,2 секунды).

Так как булава достигает своей высшей точки, пройденное расстояние равно нулю. Значит, мы можем записать уравнение следующим образом:

\[0 = ut + \frac{1}{2}at^2\]

Мы можем использовать это уравнение, чтобы найти начальную скорость. Теперь давайте подставим значения:

\[0 = u \cdot 1,2 + \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot (1,2)^2\]

\[0 = 1,2u + 6,0\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно \(u\):

\[1,2u = -6,0\]

\[u = \frac{-6,0}{1,2}\]

\[u = -5\]

Таким образом, начальная скорость равна -5 м/с.

Теперь мы можем найти модуль силы сопротивления воздуха, используя следующую формулу:

\[F_{сопр} = ma\]

где:
\(m\) - масса булавы (750 г или 0,75 кг),
\(a\) - ускорение свободного падения (равно 10 м/с\(^2\)).

Подставим значения и найдем модуль силы сопротивления:

\[F_{сопр} = 0,75 \cdot 10\]

\[F_{сопр} = 7,5 \, Н\]

Таким образом, модуль силы сопротивления воздуха, действующей на булаву, равен 7,5 Н (вариант "с").