Шарик массой m=0,005кг и скоростью v=400м/с погрузился в дерево на глубину d=4см. Определите среднее значение силы сопротивления, действующей на шарик в дереве, а также время торможения шарика.

Answer 1

Для определения значения силы сопротивления нам нужно использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы тела на его ускорение: F = m*a.

Сначала найдем ускорение шарика во время его торможения. Мы знаем, что начальная скорость v = 400 м/с, конечная скорость после торможения будет равна 0 м/с. Также мы знаем, что путь, пройденный шариком в дереве, равен d = 4 см = 0.04 м.

Используем уравнение равноускоренного движения: v^2 = u^2 + 2*a*s, где v - конечная скорость, u - начальная скорость, a - ускорение, s - путь.

0 = (400)^2 + 2*a*0.04

a = -800000 м/с^2

Теперь можем найти силу сопротивления: F = m * a = 0.005 кг * (-800000 м/с^2) = -4000 Н

Отрицательный знак значит, что сила сопротивления направлена против движения шарика.

Далее, чтобы найти время торможения шарика, воспользуемся уравнением движения: s = ut + (1/2)*a*t^2, где s - путь, u - начальная скорость, a - ускорение, t - время.

Подставляем известные значения: 0.04 = 400*t + 0.5*(-800000)*t^2

8000*t^2 - 400*t - 0.04 = 0

Решив это квадратное уравнение, найдем значение времени t, которое будет являться временем торможения шарика.