Номер 227, страница 62 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

$m = 80$ кг (общая масса парашютиста с парашютом)

$v = \text{const}$ (скорость спуска постоянна)

Величины даны в системе СИ.

Найти:

$F_{сопр}$ - ?

$F_{равн}$ - ?

Решение:

На парашютиста, спускающегося вертикально вниз, действуют две основные силы:
1. Сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз.
2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх, против движения.

По условию задачи, парашютист спускается с постоянной скоростью ($v = \text{const}$). Это означает, что его движение является равномерным и прямолинейным, а значит, ускорение равно нулю ($a=0$).

Определите силу сопротивления воздуха при этом движении.

Согласно первому закону Ньютона, если тело движется равномерно и прямолинейно, то сумма всех действующих на него сил равна нулю. Это значит, что силы, действующие на парашютиста, уравновешивают друг друга.

В данном случае сила сопротивления воздуха, направленная вверх, по модулю равна силе тяжести, направленной вниз:

$F_{сопр} = F_{тяж}$

Силу тяжести можно вычислить по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

где $\text{m}$ — масса, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Примем значение $g \approx 9.8$ Н/кг.

Подставим числовые значения:

$F_{тяж} = 80 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 784 \text{ Н}$.

Следовательно, сила сопротивления воздуха также равна 784 Н.

Ответ: Сила сопротивления воздуха равна 784 Н.

Чему равна в данном случае равнодействующая сил, действующих на парашютиста?

Равнодействующая сила ($F_{равн}$) — это векторная сумма всех сил, действующих на тело. Как следует из первого закона Ньютона, при движении с постоянной скоростью равнодействующая сила равна нулю.

Этот же вывод можно сделать из второго закона Ньютона:

$F_{равн} = m \cdot a$

Так как скорость постоянна, ускорение $a=0$. Следовательно:

$F_{равн} = 80 \text{ кг} \cdot 0 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 0 \text{ Н}$.

Ответ: Равнодействующая сил, действующих на парашютиста, равна 0 Н.