Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найти наибольшую силу натяжения строп парашюта, если масса парашютиста 80 кг.
Задача №2.1.33 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
υ0=55 м/с, t=2 с, υ=5 м/с, m=80 кг, T−?
Решение задачи:
Для того чтобы решить эту задачу, нужно схематично нарисовать парашютиста. На схеме следует изобразить силы, действующие на парашютиста: силу тяжести и силу натяжения строп. Так как человек уменьшил скорость падения, то его ускорение направленно вверх относительно Земли.
Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось y.
T–mg=ma
Тогда сила натяжения строп равна:
T=mg+ma=m(g+a)(1)
Модуль ускорения легко определить по формуле определению:
a=|υ–υ0|t
Так как υ<υ0, то модуль в числителе раскрывается с противоположным знаком:
a=υ0–υt(2)
Подставим полученное выражение (2) в формулу (1).
T=m(g+υ0–υt)
Мы получили ответ к задаче в общем виде, теперь посчитаем ответ численно.
Такс, слушай сюда 1. я мог ошибится, ну да ладно. 2. перепроверяй! 3. поехал : ) 1) вертолёт поднимается с постоянной скоростью (6 м/с) - это значит что: тело находилось на высоте h=500 м и его подбросили вверх с начальной скоростью 6 м/с. 2) этот груз сначала будет подниматься, но из-за силы тяжести его скорость будет уменьшаться (тело будет замедляться) и в определённой точке оно остановиться (скорость равна нулю) , затем груз начнёт (из-за силы тяжести) падать с высоты h + (то на сколько оно успело подняться) . 3) время падения можно посчитать как время поднятия + время спуска. время поднятия модно получить из формулы для скорости (по определению) v = v0 + gt (большие буквы это векторы) , для проекций получим v = v0 - gt (скорость направлена вверх а сила тяжести вниз) . 4) в точке остановки скорость v равна нулю => v0 = gt => время подьема t1 равно t1 = v0/g; (v0 = 6 м/c, g = 9.8 м/c^2) t1 = 6/9.8 = 0.6 c; за время t1 груз поднялся (от точки с 500 м) на h = v0*t1 - gt1^2/2 h = 6*06 - 9.8 * (0.6)^2/2 = 1.25 м теперь тело падает с высоты h+h = 500 + 1.25 = 501.25 м h+h = g*t2^2/2 => t2 = корень ((h+h)/2g); t2 = корень (501.25/2*9.8) = корень (15) = 5.88 с t = t1 + t2 = 0.6 + 5.88 = 5.94 c ответ: время падения 5.94 секунд
Условие задачи:
Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найти наибольшую силу натяжения строп парашюта, если масса парашютиста 80 кг.
Задача №2.1.33 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
υ0=55 м/с, t=2 с, υ=5 м/с, m=80 кг, T−?
Решение задачи:
Для того чтобы решить эту задачу, нужно схематично нарисовать парашютиста. На схеме следует изобразить силы, действующие на парашютиста: силу тяжести и силу натяжения строп. Так как человек уменьшил скорость падения, то его ускорение направленно вверх относительно Земли.
Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось y.
T–mg=ma
Тогда сила натяжения строп равна:
T=mg+ma=m(g+a)(1)
Модуль ускорения легко определить по формуле определению:
a=|υ–υ0|t
Так как υ<υ0, то модуль в числителе раскрывается с противоположным знаком:
a=υ0–υt(2)
Подставим полученное выражение (2) в формулу (1).
T=m(g+υ0–υt)
Мы получили ответ к задаче в общем виде, теперь посчитаем ответ численно.
T=80(10+55–52)=2800Н