При массе 80 кг парашютист спускается со скоростью 5 м/с. Какая будет новая установившаяся скорость, если

Содержание: Закон сохранения импульса

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной.

Импульс - это произведение массы тела на его скорость, т.е. импульс (p) = масса (m) × скорость (v).

В данной задаче парашютист падает со скоростью 5 м/с. Поскольку парашютист движется вниз, мы используем отрицательное значение для скорости (-5 м/с). Масса парашютиста составляет 80 кг.

При открытии парашюта происходит изменение скорости парашютиста. В деятельности не указано, изменяется ли масса парашютиста, поэтому предполагается, что масса остается постоянной.

Мы можем использовать закон сохранения импульса для определения новой установившейся скорости парашютиста.

Старый импульс = новый импульс

Старый импульс = масса парашютиста × старая скорость

Новый импульс = масса парашютиста × новая скорость

Мы знаем старый импульс (80 кг × -5 м/с) и массу парашютиста (80 кг). Следовательно, мы можем решить уравнение и найти новую установившуюся скорость.

Дополнительный материал:
Парашютист массой 80 кг спускается со скоростью 5 м/с. Какая будет новая установившаяся скорость, если иметь в виду, что масса парашютиста остается постоянной?

Совет: Чтобы понять задачу лучше, помните, что импульс - это произведение массы и скорости. Обратите внимание на знаки (+/-) при задании направления скорости.

Дополнительное упражнение: Парашютист массой 70 кг спускается со скоростью 8 м/с. Какая будет новая установившаяся скорость, если масса парашютиста остается постоянной? (Ответ: -8 м/с)

Предмет вопроса: Закон сохранения импульса

Объяснение: При решении этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до и после столкновения остается неизменной, если на систему не действуют внешние силы. В данной задаче парашютист спускается со скоростью 5 м/с, а значит его начальный импульс равен произведению его массы на скорость:

Импульс = масса × скорость

Импульс парашютиста до открытия парашюта: 80 кг × 5 м/с = 400 кг·м/с

После открытия парашюта на парашютист действует сила сопротивления воздуха, которая противодействует его падению. В результате этой силы его скорость будет изменяться. Давайте предположим, что после открытия парашюта установилась новая скорость V. Сумма импульсов до и после открытия парашюта должна быть равной:

Импульс до = Импульс после

400 кг·м/с = 80 кг × V

Отсюда мы можем найти новую установившуюся скорость парашютиста:

V = 400 кг·м/с ÷ 80 кг = 5 м/с

Таким образом, установившаяся скорость парашютиста после открытия парашюта такая же, как и его начальная скорость, а именно 5 м/с.

Совет: Для лучшего понимания задачи можно представить, что парашютист падает с определенной скоростью и затем парашют открывается, что приводит к снижению его скорости. Подумайте о силе сопротивления воздуха и о том, как она влияет на движение объекта.

Дополнительное упражнение: Предположим, что парашютист массой 60 кг спускается со скоростью 10 м/с. Какая будет новая установившаяся скорость после открытия парашюта? (Ответ: 10 м/с)