Номер 4, страница 118 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 22. Механическая работа. Мощность. Задания и упражнения - номер 4, страница 118.

Условие.

4. Вертолёт летит равномерно и прямолинейно со скоростью, модуль которой равен $360 \text{ км/ч}$. Найдите модуль силы сопротивления воздуха, если развиваемая двигателем вертолёта мощность равна $1200 \text{ кВт}$.

Решение.

Дано:

$v = 360 \text{ км/ч}$

$P = 1200 \text{ кВт}$

$v = 360 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 100 \text{ м/с}$
$P = 1200 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 1 200 000 \text{ Вт}$

Найти:

$F_{сопр}$

Решение:

Мощность, скорость и сила тяги связаны формулой:

$P = F_{тяги} \cdot v$

где $\text{P}$ – мощность, $F_{тяги}$ – сила тяги, $\text{v}$ – скорость.

Из условия задачи вертолёт летит равномерно и прямолинейно. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что сумма всех действующих на него сил равна нулю. В горизонтальном направлении на вертолёт действуют сила тяги двигателя и сила сопротивления воздуха. Для равномерного движения эти силы должны быть равны по модулю и противоположны по направлению:

$F_{тяги} = F_{сопр}$

Следовательно, мы можем найти силу сопротивления, вычислив силу тяги из формулы мощности:

$F_{тяги} = \frac{P}{v}$

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$F_{тяги} = \frac{1 200 000 \text{ Вт}}{100 \text{ м/с}} = 12 000 \text{ Н}$

Таким образом, модуль силы сопротивления воздуха также равен 12 000 Н.

$F_{сопр} = 12 000 \text{ Н} = 12 \text{ кН}$

Ответ: модуль силы сопротивления воздуха равен $12000 \text{ Н}$ (или $12 \text{ кН}$).