Treść zadania

~Patrycja

Spadochroniarz uzyskawszy prędkość v = 20 m/s otworzył spadochron i po upływie czasu
t = 3s jego prędkość zmniejszyła się dziesięciokrotnie. Wyznaczyć naprężenie linek spadochronu podczas hamowania ruchu spadochroniarza jeżeli jego ciężar jest równy P = 600N. Przyjąć wartość przyśpieszenia ziemskiego g= 10m/s2

Bardzo proszę o pomoc :)

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Rozwiązania

  • antekL1

    Musimy przyjąć założenie, że ruch spadochroniarza był JEDNOSTAJNIE opóźniony.
    Poza tym brak masy spadochronu - ale patrz "uwaga" na końcu rozwiązania.

    Na spadochroniarza działają dwie siły:
    -- w pionie w dół siła ciężkości P = 600 N
    -- w pionie w górę siła F naprężenia linek. Tę siłę obliczamy.

    Oznaczmy masę spadochroniarza przez "m". m = P/g; jest znana.
    Wypadkowa sił F - P nadaje spadochroniarzowi opóźnienie "a".

    Z II zasady dynamiki:

    m a = F - P ; stąd:

    F = m a + P <-------------- to będzie rozwiązanie, potrzeba tylko "a"

    Opóźnienie "a" liczymy z kinematyki ruchu jednostajnie opóźnionego.
    Po czasie "t" początkowa prędkość "v" zmalała do "v/10", więc:

    v / 10 = v - a t ; stąd: a = (9/10) v / t

    Wstawiamy "a" oraz "m" do równania na "F" i mamy rozwiązanie:

    F = (P/g) * (9/10) * (v/t) + P [ napisz to sobie jakoś ładniej :) ]

    Wstawiamy dane:

    F = (600/10) * (9/10) * (20/3) + 600 = 960 N

    Sprawdzamy wymiar wyniku:
    Zauważ, że fragment (v/t) ma wymiar przyspieszenia m/s^2,
    taki sam, jak wymiar "g", więc (P/g) * (v/t) ma wymiar siły czyli niutony.
    Całe wyrażenie ma wymiar "niuton", więc jest ok.
    ============

    UWAGA: Siła przeciwna do F musi działać też (w dół) na spadochron.
    Ale działa też na niego (w górę) siła oporu powietrza
    i wypadkowa tych sił powoduje ruch opóźniony (z opóźnieniem "a").
    Do rozwiązania zadania masa spadochronu NIE jest potrzebna.

Podobne zadania

eustoma789 Spadochroniarz uzyskawszy prędkość v = 20 m/s otworzył spadochron i po Przedmiot: Fizyka / Studia 1 rozwiązanie autor: eustoma789 20.10.2014 (15:18)

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji