Определить силу тяжести и время падения тела | Решение задач по физике онлайн

Задача №313 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой

Дано:

$h=100\,\text{м}$

$m=0.2\,\text{кг}$

${\upsilon}_{0.в}=3\,\text{м/с}$

${\upsilon}_{0.н}=3\,\text{м/с}$

${\upsilon}_{0}=0\,\text{м/с}$

$g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}$

${F}_{т}=?$

$t=?$

Решение:

Сила тяжести, действующая на предмет

${F}_{т}=m \cdot g$

${F}_{т}=0.2\,\text{кг} \cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}=1.962\,Н$

Время падения предмета с вертолёта, который поднимается вверх со скоростью

$3$ м/с

${t}_{в}=\frac{{\upsilon}_{0.в} + \sqrt{{{\upsilon}_{0.в}}^{2}+2 \cdot h\cdot g}}{g}$

${t}_{в}=\frac{3\,\text{м/с} + \sqrt{{(3\,\text{м/с})}^{2}+2 \cdot 100\,\text{м}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}}}{9.81\,{\text{м/с}}^{2}}$

${t}_{в}=4.831\,с$

Время падения предмета с вертолёта, который опускается вниз со скоростью

$3$ м/с

${t}_{н}=\frac{\sqrt{{{\upsilon}_{0.н}}^{2}+2 \cdot h\cdot g}-{\upsilon}_{0.н}}{g}$

${t}_{н}=\frac{\sqrt{{(3\,\text{м/с})}^{2}+2 \cdot 100\,\text{м}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}}-3\,\text{м/с}}{9.81\,{\text{м/с}}^{2}}$

${t}_{н}=4.22\,с$

Время падения предмета с неподвижного вертолёта

${t}_{0}=\sqrt{\frac{2 \cdot h}{g}}$

${t}_{0}=\sqrt{\frac{2 \cdot 100\,м}{9.81\,{\text{м/с}}^{2}}}=4.515\,с$

Ответ: предмет падал с неподвижного вертолёта

$4.515$ с, с поднимающегося

$4.831$ с, с опускающегося

$4.22$ с, действующая сила тяжести равна

$1.962$ Н.