Предмет: Физика, автор: angelina274

Спортсмен массой 80 кг прыгает в бассейн с высоты 5 м. В воде он погружается на максимальную глубину за 0,4 с . С какой средней силой действует вода на спортсмена?

Ответы

Автор ответа: UmbertoVargas
0
выражение для силы сопротивления воды можно выводить из уравнения закона сохранения энергии двумя путями - длинным и коротким

короткий путь - установим начало отсчета в месте, где спортсмен, пройдя максимальную глубину h, останавливается. ЗСЭ: mg (H + h) = Aсопр

mg (H + h) = F h

F = (mg (H + h))/h

длинный путь - установим начало координат на поверхности воды. ЗСЭ: mgH = (m v²)/2

v = √(2gH) - такую скорость спортсмен будет иметь перед столкновением с водой

снова ЗСЭ: (m v²)/2 + mgh = Aсопр = F h

отсюда F = (mg (H + h))/h

чтобы не подставлять, возможно, некрасивое выражение для h дважды, упростим выражение: F = mg ((H/h) + 1)

пловец в воде движется равнозамедленно: h = v0 t - (a t²)/2

ускорение пловца a = - v/t. с учетом этого и выражения для скорости:

h = (√(2gH) t)/2

после преобразований получаем для силы сопротивления со стороны воды:

F = mg ((1/t) * √((2H)/g) + 1)

F = 800*((1/0.4)+1) = 2800 H или 2.8 кН
Похожие вопросы
Предмет: Математика, автор: ag5590773