ID: 00021753
Тело массой $2$ кг падает с высоты $20$ м из состояния покоя и в момент удара о Землю имеет скорость $14$ м/с. Чему равен модуль работы силы сопротивления воздуха?
Источник: ФИПИ
Если бы воздух не мешал, вся потенциальная энергия $mgh$ у земли превратилась бы в кинетическую и скорость была бы больше. А у нас скорость меньше — часть механической энергии «съело» сопротивление воздуха. Сколько «съело», столько работы по модулю оно и совершило.
Наверху тело покоится — энергия только потенциальная: $E_{\text{п}}=mgh$. У земли энергия только кинетическая: $E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}$. Их разность и есть модуль работы силы сопротивления:
$|A_c|=mgh-\dfrac{mv^2}{2}$.
$mgh=2\cdot10\cdot20=400$ Дж; $\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{2\cdot14^2}{2}=196$ Дж.
$|A_c|=400-196=204$ Дж.
$|A_c|=204$ Дж