Яку силу опору має лижник з масою 60 кг, якщо він спустився з гори заввишки 10 м і має кінцеву швидкість

Тема вопроса: Сила сопротивления и закон сохранения механической энергии

Описание: Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся законы механики и закон сохранения механической энергии.

Шаг 1: Рассчитаем потенциальную энергию лижника, когда он находится на вершине горы. Формула для потенциальной энергии (P.E.) выглядит следующим образом:

P.E. = масса * ускорение свободного падения * высота

P.E. = 60 кг * 9,8 м/с^2 * 10 м = 5880 Дж

Шаг 2: Зная закон сохранения энергии, мы можем сказать, что потенциальная энергия в начале должна быть равна кинетической энергии (K.E.) в конце спуска.

K.E. = 5880 Дж

Шаг 3: Рассчитаем кинетическую энергию лижника с помощью формулы:

K.E. = (1/2) * масса * скорость^2

5880 Дж = (1/2) * 60 кг * скорость^2

Шаг 4: Решим уравнение, чтобы найти скорость лижника:

11760 = 30 * скорость^2

скорость^2 = 392

скорость = √392 ≈ 19,8 м/с

Шаг 5: Наконец, рассчитаем силу сопротивления, используя второй закон Ньютона:

Сила сопротивления = масса * ускорение

Сила сопротивления = 60 кг * 9,8 м/с^2 ≈ 588 Н

Совет: Чтобы лучше понять задачи о механике, полезно изучить основные законы и формулы, связанные с законами Ньютона, потенциальной и кинетической энергией, а также законом сохранения энергии.

Ещё задача: Если лижник спускается с горы массой 80 кг и высотой 15 м, какова будет его кинетическая энергия в конце спуска и сила сопротивления, если его конечная скорость составляет 25 м/с?