Номер 4, страница 99 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

4. Парашютист массой 70 кг равномерно опускается вниз. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашют?

Дано:

Масса парашютиста, $m = 70$ кг

Ускорение свободного падения, $g \approx 9.8$ м/с²

Скорость движения, $v = const$ (движение равномерное)

Найти:

Силу сопротивления воздуха, $F_{сопр}$

Решение:

По условию задачи парашютист опускается равномерно. Равномерное движение означает, что скорость постоянна, а ускорение равно нулю ($a=0$).

Согласно первому закону Ньютона, если тело движется прямолинейно и равномерно, то векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю. В данном случае на парашютиста действуют две силы, направленные по одной вертикальной прямой:

1. Сила тяжести ($F_т$), направленная вертикально вниз. Она рассчитывается по формуле $F_т = m \cdot g$.

2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх, то есть в сторону, противоположную движению.

Поскольку тело находится в состоянии равновесия (сумма сил равна нулю), эти две силы должны уравновешивать друг друга. Это означает, что их модули равны:

$F_{сопр} = F_т$

Теперь можем вычислить значение силы тяжести, а следовательно, и силы сопротивления воздуха:

$F_{сопр} = m \cdot g = 70 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 686 \text{ Н}$

Таким образом, сила сопротивления воздуха, действующая на парашют, равна по величине силе тяжести и противоположна ей по направлению.

Ответ: сила сопротивления воздуха равна 686 Н.