Как найти среднюю силу сопротивления песка

Условие задачи:

Тело массой 2 кг падает с высоты 10 м и углубляется в песок на глубину 0,5 м. Определить среднюю силу сопротивления песка.

Задача №2.8.6 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(m=2) кг, (H=10) м, (h=0,5) м, (F-?)

Решение задачи:

Возьмем нуль потенциальной энергии на уровне поверхности Земли.

Сила сопротивления песка – это неконсервативная сила. Согласно закону сохранения энергии работа неконсервативной силы есть изменение полной механической энергии:

[A = {E_2} – {E_1}]

Работа силы сопротивления песка (F) отрицательна, так как вектор силы и вектор перемещения направлены в разные стороны. Она равна:

[A =  – F cdot h]

В точке 1 и 2 у тела имеется только потенциальная энергия, равная соответственно в каждой точке:

[{E_1} = mgH]

[{E_2} =  – mgh]

Потенциальная энергия в точке 2 отрицательна, так как эта точка находится ниже принятого нуля потенциальной энергии. В точках 1 и 2 кинетической энергии у тела нет.

В итоге:

[ – F cdot h =  – mgh – mgH]

[F cdot h = mgh + mgH]

[F = frac{{mgleft( {h + H} right)}}{h}]

Посчитаем ответ:

[F = frac{{2 cdot 10 cdot left( {0,5 + 10} right)}}{{0,5}} = 420; Н = 0,42; кН]

Ответ: 0,42 кН.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.8.5 Какую скорость приобретает ракета массой 2 кг, если продукты горения массой
2.8.7 Брусок массой 1 кг первоначально покоился на вершине наклонной плоскости
2.8.8 Велосипедист движется со скоростью 8 м/с. Определить расстояние, пройденное

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Острый предмет, масса которого 2 кг, падает с высоты 10 м и углубляется в песок на глубину 0,5 м. Найти среднюю силу сопротивления песка

На высоте  h тело массой m обладает начальной потенциальной энергией

 E=mgh.   

За счет этой энергии будет произведена работа по преодолению  силы сопротивления песка:

А=FS,

 где F — сила сопротивления песка, S — путь (глубина).

A=E      FS=mgh   

$F=frac{mgh}{S}=frac{2*10*10}{0,5}=400$ H

Груз массой m=1 кг падает с высоты h=240м и углубляется в песок на s=0.2 м. Определите среднюю силу сопротивления грунта, если начальная скорость падения груза U_0=14 м/сек. Сопротивление воздуха не учитывать

Сила сопротивления грунта находиться из совершенной работы и пройденного грузом в грунте пути,
работа равна накопленной грузом перед столкновением с землёй энергией. Сила сопротивления грунта находиться из совершенной работы и пройденного грузом в грунте пути,
работа равна накопленной грузом перед столкновением с землёй энергией.
Энергия груза, это сумма кинетической и потенциальной энергии.
Кинетическая Wк= 1/2m( V^{2} )=1/2*1кг*( 14^{2} )=98Дж
потенциальная  Wп=  mgh= 1кг*10м/с. Кв*240м=2400Дж
 W=Wк+Wп=98+2400=2498Дж
А=W=2498Дж=F*S, отсюда F=А/S=2498/0.2=12490Н
Ответ: средняя сила сопротивления грунта 12490Н, или 12.49кН.

Максимальная масса, которую Ворона может поднять в воздух, составляет m1=0,5кг. Вороне где-то бог послал кусочек сыру массой m2=0,25 кг в то время, когда она находилась на земле. Найдите минимальное время, через которое Ворона сможет им позавтракать, если для этого ей необходимо взгромоздиться на ель высотой h=15м. Считать, что Ворона машет крыльями в полную силу. Временем торможения пренебречь. Масса Вороны m3=0,5кг. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2

Максимальный «взлетный вес» вороны m взл. Макс.  = Fп (подъемная сила, которую ворона создаёт махая крыльями) / g.
m взл. Макс. =m1+m3 = 0,5+0,5 = 1 кг.
Fп=m взл. Макс.  *g= 1 кг * 10 м/с^2 = 10Н
Если масса сыра 0,25 кг, то взлетный вес m=0,25+0,5 = 0,75 кг.
Сумма сил, действующих на ворону: Fп — mg = ma.
Ускорение вороны при подъеме на сосну составит: a = (Fп-mg)/m = (10-0,75*10)/0,75 = 3,33 м/с^2
Путь вороны S = at^2 = h = 15 м.
t=корень (h/a) = корень (15 / 3,33)=2,12 с.

К концам нерастяжимой нити, перекинутой через блок, привязали 2 груза массами 3 кг и 1 кг. Грузы одновременно отпустили. Определите силу, возникающую в нити при движении грузов. Трением и массой блока можно пренебречь, ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

Напишем второй закон Ньютона, длдя каждого из тел по отдельности (ось направлена в обоих случаях по направлению ускорению a):
1) для 1 кг:
T-1g=1a
2) для 3кг:
3g-T=3a
решить систему, два уравнения два неизвестных:
Получаем ускорение a=5м/с^2; тогда T=15Н (Т — это и есть сила натяжения нити)
Ответ: 15Н

С какой силой притягиваются два вагона массой по 80 т каждый, если расстояние между ними 1 км?

Переводишь всё в систему СИ
80т-80000кг
1км=1000м
$$ F=frac{G*m1*m2}{r^2}=frac{6,67cdot 10^{-11}cdot 80000^2}{1000^2}=42,7 cdot 10^{-8}Н $$

В лифте, движущемся вверх с постоянным ускорением ac = 1 м/с2, равномерно в вертикальной плоскости вращается шар, насаженный на жесткий стержень. Найти силу Fш-с, с которой шар действует на стержень в нижнем положении. Длина стержня l = 1 м, масса шара m = 8 кг, скорость υ = 1 м/с. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
На брусок массы 0,4 г, лежащий на гладкой горизонтальной поверхности, действует сила, зависящая от времени по закону F = 10t. Эта сила направлена под углом 45 градусов к горизонту. Найдите скорость бруска в момент отрыва от плоскости. Примите g = 10 м/с2.

1. 2 закон Ньютона   В СО лифта :
( mfrac{v^2}{l}=T-F_i-mg ), где Fi — сила инерции, равная ma.
( mfrac{v^2}{l}+ma+mg=T )
( T=m(frac{v^2}{l}+a+g)=8(frac{1}{1}+1+10)=96 )
Ответ: 96Н
2. В момент отрыва, вертикальная проекция силы станет равной силе тяжести (при этом силы реакции опоры не будет)
2ЗН : ( Fsinalpha-mg=0 )
( F=frac{mg}{sinalpha}=0,0056 )
т.к. F=10t, ( t=frac{F}{10}=0,00565 )с
ЗСИ :
( dp= intlimits^t_0 {F_x} , dt= intlimits^t_0 {frac{sqrt{2}}{2}F} , dt =intlimits^t_0 {frac{sqrt{2}}{2}*10t} , dt =1.12863*10^{-6} )
( m(v_2-v_0)=dp )
( v_2=frac{dp}{m}=frac{1.12863*10^{-6}}{4*10^{-4}}=~0,003 ) м/c

Определите модуль силы тяжести, действующей на тело массой m, поднятое над поверхностью
Земли на расстояние, равное радиусу Земли. Ускорение свободного падения на
поверхности Земли g.

Определите модуль силы
тяжести, действующей на тело массой m, поднятое над поверхностью
Земли на расстояние, равное радиусу Земли. Ускорение свободного падения на
поверхности Земли g.
h=R   F-
F=G*m*M/(R+h)^2=G*m*M/4*R^2
g=G*M/R^2
F=m*g/4- ответ
Fтяж. =m*g.  g=(G*M)/(R+h)^2=(G*M)/(R+R)^2=(G*M)/(2R)^2=(G*M)/4R^2.                                                         
Так как g=(G*M)/R^2 то (G*M)/4R^2=g/4
Ответ:F=m*g/4

На лёгких тросах подвешены два груза. Масса первого груза 6 кг, масса второго 14 кг. Какова сила натяжения троса в точках A и B? Ответы выразить в ньютонах, округлив до целых. Ускорение свободного падения g=10 м/c2.

Внизу есть рисунок к задаче.  
Записываем второй закон ньютона в проекции на вертикальную ось 
здесь Fg — сила тяжести, T -сила натяжения
( 1) F_1g_y-T_1 y=0 \ =>T_1 y=m_1g_y=6*10=60 \ 2)F_2g_y+T_1 y-T_2 y=0 \ =>T_2=m_2g_y+T_1 y=14*10+60=140+60=200 )
Ответы — в 1 точке сила 60, во 2 точке 200 н

При строительстве пирамид древние египтяне использовали рычаги и блоки. Определите, с какой силой приходилось древним египтянам тянуть за веревку для подъема камня массой m=1 тонна на H=1 м вверх, если при этом они выбирали L=20 метров веревки? Считайте, что КПД египетского механизма 50%. Ответ дайте в килоньютонах. Округлите до целых. Ускорение свободного падения g=10 м/c2.

КПД = Ап/Аз
0,5*Аз=m*g*h
0,5*F*L=m*g*h
F= m*g*h/0,5*L=1000*10*1/0,5*20=1000 Н
Ответ F=1 кН

Найти силу натяжения каната к которому подвешен неподвижный груз, составляет 380 Н. Определите массу груза. Ускорение свободного падения считать равным 10м/с

Дано:           Решение:
F=380H        F=P
g=10 m/c      P=mg⇒m=P/g=380/10=38 kg
m-
Ответ:38 кг.

найти силу натяжения каната — по условию составляет 380 Н
ma=T-mg
a=0 значит T=mg
m=T/g=380/10 кг = 38 кг

Тело массой m=3 кг тонет в воде с постоянной скоростью V. Какую силу надо приложить к телу, чтобы тело всплывало в воде с такой же постоянной скоростью V? Известно, что плотность тела в 3 раза больше плотности воды. Ускорение свободного падения g=10 м/c2.

pв=p/3
Fтяг —
1) если тело равномерно тонет
m*g=Fa+Fс — сила сопротивления воды (1)
2)если тело равномерно поднимают вверх
Fтяг+Fa=m*g+Fc (2)
Из (2)  вычтем (1)
Fтяг+Fa-m*g=m*g-Fa
Fтяг=2*mg-2*Fa    Fa=pв*g*V=p*V*g/3=m*g/3
Fтяг=2*m*g-2*m*g/3=4*m*g/3=4*3*10/3=40 Н
Ответ Fтяг=40 Н

Найди верный ответ на вопрос ✅ «Тело массой 2 кг падает с высоты 10 м. и углубляется в песок на глубину 0,5 м Определить среднию силу сопротивления песка …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы