Номер 3, страница 106 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 19. Параграф 31. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 3, страница 106.

Условие.

3. Определите силу сопротивления воздуха, действующую на спускающегося на парашюте спортсмена. Сила тяжести парашютиста вместе с парашютом 900 Н. Движение считать равномерным.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Сила тяжести: $F_{тяж} = 900$ Н
Движение равномерное, следовательно, скорость постоянна: $v = const$

Найти:

Силу сопротивления воздуха: $F_{сопр}$

Решение:

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

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

В соответствии с первым законом Ньютона (или вторым законом Ньютона при $a=0$), если тело движется равномерно и прямолинейно, то равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. В векторной форме это записывается как:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{сопр} = 0$

Это означает, что силы, действующие на тело, уравновешивают друг друга, то есть они равны по модулю и противоположны по направлению.

Выберем ось OY, направленную вертикально вниз. Тогда проекция силы тяжести на эту ось будет положительной, а проекция силы сопротивления воздуха — отрицательной. Запишем уравнение в проекциях на ось OY:

$F_{тяж} - F_{сопр} = 0$

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

$F_{сопр} = F_{тяж}$

Подставим известное значение силы тяжести:

$F_{сопр} = 900$ Н

Ответ: сила сопротивления воздуха, действующая на спортсмена, равна 900 Н.