Тело массы m=100г босили с поерхности земли с начальной скоростью v=10 м/с под углом 30 ° к горизонту. Если пренебречь сопротивлением воздуха, средняя мощность, развиваемая силой тяжести за время падения тела на землю, равна. Чему равна средняя мощность развиваемая силой тяжести? Есть 3 варианта 1). 10 2). 25 3). 0

Добрый день!

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о средней мощности и силе тяжести.

Средняя мощность (P) вычисляется по формуле P = W / t, где W - работа, совершенная силой, и t - время, за которое эта работа была совершена.

В данном случае сила, совершающая работу, это сила тяжести (F = mg), где m - масса тела, а g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с^2 на Земле).

Чтобы рассчитать работу, нужно определить путь, пройденный телом при падении на землю. Обозначим этот путь как H.

Сначала найдем горизонтальную и вертикальную составляющие начальной скорости тела:

Vx = v * cosθ
Vy = v * sinθ,

где v - начальная скорость, а θ - угол между начальной скоростью и горизонтом (в нашем случае 30°).

Теперь рассчитаем время падения тела. Для этого будем использовать вертикальную составляющую скорости и ускорение свободного падения:

t = 2 * Vy / g.

Заметим, что время падения равно времени подъема, так как тело вернется на начальную высоту. Теперь мы знаем время падения.

Для определения высоты падения (H) будем использовать вертикальную составляющую скорости и время падения:

H = Vy * t - 0.5 * g * t^2.

Подставим значения:
Vy = v * sinθ = 10 м/с * sin(30°) ≈ 5 м/с,
t = 2 * Vy / g ≈ 2 * 5 м/с / 9,8 м/с^2 ≈ 1,02 с,
H = 5 м/с * 1,02 с - 0,5 * 9,8 м/с^2 * (1,02 с)^2 ≈ 4,92 м.

Теперь мы можем рассчитать работу (W), совершаемую силой тяжести:

W = m * g * H,

где m - масса тела, а g - ускорение свободного падения. Подставим значения:

W = 0,1 кг * 9,8 м/с^2 * 4,92 м ≈ 4,81 Дж.

Наконец, мы можем рассчитать среднюю мощность (P), развиваемую силой тяжести за время падения:

P = W / t ≈ 4,81 Дж / 1,02 с ≈ 4,72 Вт.

Таким образом, средняя мощность, развиваемая силой тяжести за время падения тела на землю, составляет около 4,72 Вт.

Сравнивая полученный ответ с предложенными вариантами, мы видим, что ни один из вариантов не совпадает с нашим ответом. Возможно, средняя мощность приблизительно равна 0, поскольку при падении тела на землю работа силы тяжести совершается не только вниз, но и вверх, и средняя мощность поэтому может быть близкой к нулю. Таким образом, наиближайший вариант к нашему ответу - 3), 0