Направим ось OY вертикально вверх,начало оси выберем на глубине h1 от поверхности земли.На участке СО действует внешняя сила (сопротивление грунта),поэтому:
W=A или W-W0=A (1),где W0=mv2/2+mgh1- полная механическая энергия на поверхности земли; W-полная механическая энергия груза на глубине h1 от поверхности земли.
Т.к в точке О у=0 и v=0,то W=0.Работа внешних сил А= -Fh1.
Подставив в выражение (1) значения W, W0 и А в выржение 1,получим 0-( mv2/2+mgh1)= -Fh1 ,откуда F=m(v2/2h1+g) (2)
Для нахождения скорости v используем закон сохранения механической энергии на участке ВС,где внешние силы не действуют: mv02/2+mg(h+h1)=mv2/2+mgh1,откуда
v2=v02+2gh=202+2*10*250=5400, Подставим значение в формулу (2),получим:
F=2*(5402/2*1.5+10)=3620 H
Вот тут тонкий момент.
Надо понять что когда мы бросаем что-либо вверх то мы заставляем тело двигатся против силы гравитации. значит на наше тело будет действовать g=9.8 м/с^2
и направлено оно будет в противополжную сторону движения тела, т.е. движение будет равно замедленным пока Vначальная с которой мы бросили тело не станет=0
Ну а потом тело начнет свободное падение вниз с начальной скорость=0
в момент когда тело достигнит земли его скорость будет max.
Вот эта Vконечная нам и нужна.
Найдти её можно из g=Vкон/t
Vкон=gt
Но t неизвестна
Вот её в первую очередь и найдем.
Пусть H- это max растояние на которо поднимется тело.
тогда можно записать так
H=Vнач*t-gt*t/2
а для равнозамедленного движения проти g есть ещё така запись
g=-Vнач/t выразив t из этого уравнения и подставив его в ур. для H
t=-Vнач/g
H=Vнач*(-Vнач/t)-g*(-Vнач/t)*(-Vнач/t)/2
или преобразовав
получим H=(2Vнач*Vнач+Vнач)/2g
g здесь надо взять =10 м/с^2 что бы делилось на цело
подставив все значени получим
H=6 м
А вот тепер Н+h=S где h=28 м
S=34 с этого растояния тело начинает свободное падение.
S=gt^2/2 (t^2 это в квадрате если не знаешь, я теперь буду писать так)
откуда
t=
t=2,63 c
ну и теперь наконец найдем
нашу искомую конечную скорость Vконечное=t*g
Vкон=26 м/с (это конечно