Рассчитайте среднюю силу сопротивления почвы, если тело массой 2 кг, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погрузилось в землю на глубину 1,5 м.
Направим ось OY вертикально вверх,начало оси выберем на глубине h1 от поверхности земли.На участке СО действует внешняя сила (сопротивление грунта),поэтому: W=A или W-W0=A (1),где W0=mv2/2+mgh1- полная механическая энергия на поверхности земли; W-полная механическая энергия груза на глубине h1 от поверхности земли. Т.к в точке О у=0 и v=0,то W=0.Работа внешних сил А= -Fh1. Подставив в выражение (1) значения W, W0 и А в выржение 1,получим 0-( mv2/2+mgh1)= -Fh1 ,откуда F=m(v2/2h1+g) (2) Для нахождения скорости v используем закон сохранения механической энергии на участке ВС,где внешние силы не действуют: mv02/2+mg(h+h1)=mv2/2+mgh1,откуда v2=v02+2gh=202+2*10*250=5400, Подставим значение в формулу (2),получим: F=2*(5402/2*1.5+10)=3620 H
Направим ось OY вертикально вверх,начало оси выберем на глубине h1 от поверхности земли.На участке СО действует внешняя сила (сопротивление грунта),поэтому:
W=A или W-W0=A (1),где W0=mv2/2+mgh1- полная механическая энергия на поверхности земли; W-полная механическая энергия груза на глубине h1 от поверхности земли.
Т.к в точке О у=0 и v=0,то W=0.Работа внешних сил А= -Fh1.
Подставив в выражение (1) значения W, W0 и А в выржение 1,получим 0-( mv2/2+mgh1)= -Fh1 ,откуда F=m(v2/2h1+g) (2)
Для нахождения скорости v используем закон сохранения механической энергии на участке ВС,где внешние силы не действуют: mv02/2+mg(h+h1)=mv2/2+mgh1,откуда
v2=v02+2gh=202+2*10*250=5400, Подставим значение в формулу (2),получим:
F=2*(5402/2*1.5+10)=3620 H