Когда груз падает с некоторой высоты без начальной скорости, он пролетает 40 метров и приобретает скорость 20м/с

Vechnaya_Zima

30

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать законы сохранения энергии. При падении груза без начальной скорости, его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию.

Изначально груз не обладает кинетической энергией, так как его начальная скорость равна нулю. Поэтому первоначально всю энергию груза можно считать потенциальной.

Когда груз пролетает 40 метров и приобретает скорость 20 м/с, он теряет часть потенциальной энергии, которая переходит в кинетическую энергию. Для вычисления изменения кинетической энергии груза на данном участке пути можно воспользоваться следующей формулой:

\(\Delta K = \frac{1}{2} m (v^2 - u^2)\),

где
\(\Delta K\) - изменение кинетической энергии,
\(m\) - масса груза,
\(v\) - конечная скорость груза (в данном случае 20 м/с),
\(u\) - начальная скорость груза (в данном случае 0 м/с).

Так как начальная скорость равна нулю, формула упрощается:

\(\Delta K = \frac{1}{2} m v^2\).

Отношение изменения кинетической энергии груза к работе силы сопротивления воздуха можно выразить следующим образом:

\(\frac{\Delta K}{W} = 1\),

где
\(W\) - работа силы сопротивления воздуха.

Теперь найдем величину работы силы сопротивления воздуха.

Работа силы сопротивления воздуха можно вычислить по формуле:

\(W = F \cdot s\),

где
\(F\) - сила сопротивления воздуха,
\(s\) - путь, который проходит груз.

Однако, в данной задаче величина силы сопротивления воздуха исключается из рассмотрения. По условию отношение изменения кинетической энергии к работе силы сопротивления остается равным 1. То есть, в данной задаче у нас нет работы силы сопротивления воздуха.

Итак, отношение изменения кинетической энергии груза к работе силы сопротивления воздуха равно 1.