Яка вага парашутиста, маса якого 80 кг, коли парашут розривається, якщо за 2 секунди швидкість парашутиста зменшується
Яка вага парашутиста, маса якого 80 кг, коли парашут розривається, якщо за 2 секунди швидкість парашутиста зменшується від 22 м/с до 22 м/с? Уявіть, що прискорення вільного падіння g=10 м/с^2.
Лисичка 30
Щоб розв"язати цю задачу, нам знадобиться використати другий закон Ньютона, який говорить, що сума всіх сил, що діють на об"єкт, рівна масі цього об"єкта, помноженій на його прискорення. В даному випадку, парашутист досягає термінальної швидкості, коли сила опору повітря рівна силі прискорення.Щоб обчислити вагу парашутиста, ми можемо скористатися формулою вага = маса * прискорення вільного падіння.
Маса парашутиста зазначена у завданні і дорівнює 80 кг.
Прискорення вільного падіння також дано у завданні і дорівнює g = 10 м/с^2.
Отже, вага парашутиста буде:
Вага = 80 кг * 10 м/с^2 = 800 кг * м/с^2 = 800 Н (Ньютон)
Тепер, коли ми знаємо вагу парашутиста, ми можемо перейти до дальшого розрахунку.
Швидкість змінюється з 22 м/с до 0 м/с за 2 секунди. Головна ідея полягає в тому, що розривання парашута призводить до уповільнення парашутиста, тому прискорення буде напрямлене проти руху.
З урахуванням цього, ми можемо скористатися формулою:
Швидкість = Початкова швидкість + (Прискорення * Час).
Початкова швидкість = 22 м/с, Кінцева швидкість = 0 м/с, Прискорення = -10 м/с^2 (негативне значення, оскільки прискорення напрямлене проти руху), Час = 2 секунди.
Застосуємо формулу:
0 м/с = 22 м/с + (-10 м/с^2 * 2 сек)
0 = 22 - 20
20 = 22
Отримали рівність, яка не виконується. Це означає, що умова задачі неможлива. Швидкість не може змінюватися з 22 м/с до 0 м/с за 2 секунди, коли прискорення гравітації становить 10 м/с^2.
Таким чином, вага парашутиста не впливає на розривання парашута і зазначені в задачі значення не відповідають реальності.