Каковы сила и направление действия силы трения на парашютиста при его равномерном снижении со скоростью 4 м/с?

Яблонька_9046

21

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится учитывать силу трения, которая действует на парашютиста при его равномерном снижении.

Сила трения - это сила, действующая на тело при его движении через среду, в данном случае - через воздух. В общем случае, сила трения направлена в противоположную сторону движения объекта.

В данном примере, парашютист равномерно снижается со скоростью 4 м/с. Поскольку движение парашютиста происходит вниз, его сила трения будет направлена вверх.

Теперь давайте рассмотрим формулу, связывающую силу трения, массу тела и ускорение. Формула выглядит следующим образом:

\[ F_{\text{трения}} = \mu \cdot N \]

где \( F_{\text{трения}} \) - сила трения,
\( \mu \) - коэффициент трения между парашютистом и воздухом,
\( N \) - нормальная сила, действующая на парашютиста.

В данном случае проекция силы тяжести парашютиста \( N \) будет равна его весу, так как он не движется вдоль наклонной или вертикальной поверхности. Таким образом, формула может быть переписана следующим образом:

\[ F_{\text{трения}} = \mu \cdot m \cdot g \]

где \( m \) - масса парашютиста,
\( g \) - ускорение свободного падения (приближенное значение 9,8 м/с² на поверхности Земли).

К сожалению, в задаче не указан конкретный коэффициент трения, поэтому мы не можем подсчитать точное значение силы трения. Однако мы можем дать общее объяснение и предоставить формулу для вычисления.

Напомним, что в данной задаче парашютист снижается со скоростью 4 м/с. Для того чтобы квадратное уравнение третьей степени \(v^2 - u^2 = 2as\) оказалось верным, нам необходимо считать, что сила трения в точности равна силе тяжести:

\[ F_{\text{трения}} = F_{\text{тяжести}} = m \cdot g \]

Это означает, что сила трения и сила тяжести компенсируют друг друга, и парашютист падает с постоянной скоростью.

В итоге, сила трения на парашютиста при его равномерном снижении со скоростью 4 м/с будет равна его весу \( F_{\text{трения}} = m \cdot g \).