Динамика. Силы

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00047308

Мяч массой $$m=300$$ г брошен с поверхности Земли под углом $60^\circ$ к горизонту с начальной скоростью $$v=10$$ м/с. Определите модуль силы тяжести, действующей на мяч спустя $$4$$ секунды его полёта. Ускорение свободного падения принять $g=10\ \text{м/с}^2$ .

Ответ дайте в Н.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2013

Решение

Мяч бросили, и через $$4$$ с спрашивают силу тяжести. Сила тяжести — это то, с какой силой Земля притягивает мяч. Она зависит от массы мяча и от $$g$$ и не зависит ни от скорости, ни от угла броска, ни от того, летит мяч или лежит.

Шаг 1. Где мяч через $$4$$ с? Вертикальная часть начальной скорости $v\sin60^\circ=10\cdot0{,}87\approx8{,}7$ м/с. Подъём длится $\dfrac{8{,}7}{10}\approx0{,}87$ с, столько же — спуск, весь полёт примерно $$1{,}7$$ с. Значит, через $$4$$ с мяч уже лежит на земле. Сила тяжести от этого не меняется: Земля тянет лежащий мяч так же, как летящий.

Шаг 2. Массу переводим в килограммы: $300\ \text{г}=0{,}3\ \text{кг}$ . Сила тяжести:

$F=mg=0{,}3\cdot10=3\ \text{Н}$

Обрати внимание: на лежащий мяч действует ещё реакция земли, и равнодействующая всех сил равна нулю. Но спрашивают не равнодействующую, а только силу тяжести — она по-прежнему $$3$$ Н.

Ответ

Другие задания по теме «Динамика. Силы» (8)