Номер 18.24, страница 62 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 18. Сила трения и сила сопротивления движению. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 18.24, страница 62.

18.24 [422] Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?

Дано:

Масса парашютиста: $m = 70 \text{ кг}$

Движение: равномерное, $v = \text{const}$

Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$

Найти:

Сила сопротивления воздуха: $F_{сопр}$ — ?

Решение:

Поскольку парашютист опускается равномерно, его скорость постоянна. Согласно первому закону Ньютона, если тело движется прямолинейно и равномерно, то равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю. Это означает, что все силы, действующие на парашютиста, скомпенсированы.

На парашютиста в вертикальном направлении действуют две силы:

1. Сила тяжести ($F_т$), направленная вертикально вниз.

2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх (против направления движения).

Условие равновесия сил можно записать в виде векторного уравнения:

$\vec{F_т} + \vec{F_{сопр}} = \vec{0}$

Это означает, что по модулю эти силы равны, а по направлению противоположны:

$F_{сопр} = F_т$

Силу тяжести можно рассчитать по формуле:

$F_т = m \cdot g$

где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения. Подставим значения в формулу:

$F_т = 70 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 686 \text{ Н}$

Так как сила сопротивления воздуха равна по модулю силе тяжести, то:

$F_{сопр} = 686 \text{ Н}$

Ответ: сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста, равна 686 Н.