Номер 55, страница 206 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 55, страница 206.

Условие.

55. Человек спускается на парашюте. Сила тяжести парашютиста вместе с парашютом 700 Н. Чему равна сила сопротивления воздуха, если движение парашютиста является равномерным?

Решение.

Дано:

Сила тяжести $F_{тяж} = 700$ Н

Скорость движения $v = const$ (движение равномерное)

Найти:

Силу сопротивления воздуха $F_{сопр}$

Решение:

На парашютиста с парашютом в вертикальном направлении действуют две силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз, и сила сопротивления воздуха $F_{сопр}$, направленная вверх.

Согласно условию задачи, движение парашютиста является равномерным. Это означает, что его скорость постоянна ($v = const$), а ускорение равно нулю ($a = 0$).

В соответствии со вторым законом Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:

$\vec{F}_{равн} = m\vec{a}$

Поскольку ускорение $a=0$, то и равнодействующая сила, действующая на парашютиста, также равна нулю:

$\vec{F}_{равн} = 0$

Равнодействующая сила является векторной суммой силы тяжести и силы сопротивления воздуха:

$\vec{F}_{равн} = \vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{сопр}$

Спроецируем силы на вертикальную ось, направленную вниз. Тогда сила тяжести будет иметь положительную проекцию, а сила сопротивления — отрицательную:

$F_{тяж} - F_{сопр} = 0$

Отсюда следует, что сила сопротивления воздуха по модулю равна силе тяжести:

$F_{сопр} = F_{тяж}$

$F_{сопр} = 700$ Н

Таким образом, для того чтобы движение было равномерным, сила сопротивления воздуха должна полностью компенсировать (уравновешивать) силу тяжести.

Ответ: Сила сопротивления воздуха равна 700 Н.