| Астрофизический портал | |
|
Какой будет установившаяся скорость? (6 апреля 2010)
gladkova.anka - 6 апреля, 2010 - 21:47
Парашютист массой 80 кг спускается на парашюте с постоянной скоростью 5 м/с. Какой будет установившаяся скорость, если на том же парашюте будет спускаться мальчик массой 40 кг? Сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости.
Задача была дана преподавателем физики в Рязанском государственном радиотехническом университете.
- версия для печати
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Комментарии
Mg = Fc = kV.
Если масса уменьшилась, то выравнивание сил произойдет быстрее:
mg = Fc1 = kv.
Через отношение:
M/m = V/v
найдем искомую скорость:
v = (m/M) V = (40/80) × 5 = 2,5 м/с.
В установившемся режиме равномерного движения, для случая, когда сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости движения:
Mg = Fc = kV2.
mg = Fc1 = kv2.
Через отношение:
M/m = (V/v)2.
v = √(m/M) × V = √(40/80) × 5 = 3,5 м/с.
Задачи бывают разные, как и уровень студентов в универах.
Если сомневаетесь в предложенном выше решении, то предлагайте свое − обсудим.
(удален текст задачи, размещайте его отдельно — afportal )
Mg = Fc = kV. И что такое k ? Подскажите, пожалуйста!
Рассчитать силу сопротивления можно следующим образом:
Fc = k • ρ • v2 • S/2,
где:
k − коэффициент сопротивления, он зависит от формы, гладкости тела. Коэффициенты для неровных тел могут быть больше 1. Коэффициенты для гладких, обтекаемых тел намного меньше.
Примеры значений k:
Плоская доска − 1,28.
Призма − 1,14.
Пуля − 0,295.
Сфера − 0,07 − 0,50.
Форма крыла самолета − аэродинамическая поверхность − 0,045.
ρ − плотность среды,
v − скорость движения тела,
S − площадь тела − площадь поверхности тела, подверженная сопротивлению.
Так, смятая бумага будет падать в воздухе быстрее, чем гладкий лист.
По мере увеличения скорости тела (ускорения) увеличивается и сопротивление. Для падающего тела ускорение прекратится, когда сопротивление будет равно весу тела. Затем тело будет падать с постоянной скоростью, которую и называют конечной.
Подробную информацию можно найти в учебниках по аэродинамике.
Еще один вопрос, извините, что не по теме, но мне необходим ответ! Мне охота учить физику на практике, для этого нужно что-то изобретать. Так вот, не могли бы Вы мне дать какой-нибудь хороший источник для изобретения разных вещей? Если можно, сайт! ПРОШУ ОЧЕНЬ СИЛЬНО!