2. Тело массой 100г, брошенное вертикально вниз с высоты 20м со скоростью 10 м/с, упало на землю со скоростью 20 м/с. Найдите работу по преодолению силы сопротивления воздуха.

2. Дано:

• m = 100 г = 0.1 кг - масса тела
• h = 20 м - высота
• v₁ = 10 м/с - начальная скорость
• v₂ = 20 м/с - конечная скорость
• g = 9.8 м/с² ≈ 10 м/с² - ускорение свободного падения

Найти: A - работу по преодолению силы сопротивления воздуха.

Решение:

Полная начальная энергия тела:

$$E_1 = mgh + \frac{mv_1^2}{2} = 0.1 \cdot 10 \cdot 20 + \frac{0.1 \cdot 10^2}{2} = 20 + 5 = 25 \text{ Дж}$$

Кинетическая энергия тела в момент падения:

$$E_2 = \frac{mv_2^2}{2} = \frac{0.1 \cdot 20^2}{2} = \frac{0.1 \cdot 400}{2} = 20 \text{ Дж}$$

Работа по преодолению силы сопротивления воздуха:

$$A = E_1 - E_2 = 25 - 20 = 5 \text{ Дж}$$

Ответ: 5 Дж