Какой модуль силы сопротивления воздуха действует на силикатный блок массой 7кг, который падает без начальной скорости с высоты 7 м дома, который строится, если модуль скорости движения блока около поверхности земли составляет 10м/с?
Пошаговый ответ:
В данном случае, если блок падает без начальной скорости, то его начальное ускорение равно ускорению свободного падения, которое на Земле примерно равно 9,8 м/с².
Таким образом, сила тяжести, действующая на блок, равна произведению его массы на ускорение свободного падения:
Fтяж = m * a = 7 кг * 9,8 м/с² = 68,6 Н (ньютон).
Теперь рассмотрим воздушное сопротивление. Модуль силы сопротивления воздуха можно найти по формуле:
Fсопр = 0,5 * C * p * S * v²,
где C – коэффициент сопротивления, p – плотность воздуха, S – площадь поперечного сечения тела, v – скорость движения тела.
Поскольку данные по коэффициенту сопротивления и плотности воздуха не даны, мы их не сможем определить точно. Однако, для блока из силикатного материала, специально предназначенного для строительства, коэффициент сопротивления может быть примерно равен 1. Для плотности воздуха мы можем использовать среднее значение – 1,2 кг/м³.
Теперь рассмотрим площадь поперечного сечения блока. Предположим, что его форма – прямоугольник со сторонами 0,2 м и 0,4 м. Тогда площадь поперечного сечения будет равна:
S = a * b = 0,2 м * 0,4 м = 0,08 м².
Теперь мы можем найти модуль силы сопротивления воздуха, подставив полученные значения в формулу:
Fсопр = 0,5 * 1 * 1,2 кг/м³ * 0,08 м² * (10 м/с)² = 4,8 Н.
Итак, модуль силы сопротивления воздуха, действующей на силикатный блок массой 7 кг, составляет примерно 4,8 Н.