Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют

Условие задачи:

Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найти наибольшую силу натяжения строп парашюта, если масса парашютиста 80 кг.

Задача №2.1.33 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\upsilon_0=55\) м/с, \(t=2\) с, \(\upsilon=5\) м/с, \(m=80\) кг, \(T-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачиДля того чтобы решить эту задачу, нужно схематично нарисовать парашютиста. На схеме следует изобразить силы, действующие на парашютиста: силу тяжести и силу натяжения строп. Так как человек уменьшил скорость падения, то его ускорение направленно вверх относительно Земли.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось \(y\).

\[T – mg = ma\]

Тогда сила натяжения строп равна:

\[T = mg + ma = m\left( {g + a} \right)\;\;\;\;(1)\]

Модуль ускорения легко определить по формуле определению:

\[a = \frac{{\left| {\upsilon  – {\upsilon _0}} \right|}}{t}\]

Так как \(\upsilon < \upsilon_0\), то модуль в числителе раскрывается с противоположным знаком:

\[a = \frac{{{\upsilon _0} – \upsilon }}{t}\;\;\;\;(2)\]

Подставим полученное выражение (2) в формулу (1).

\[T = m\left( {g + \frac{{{\upsilon _0} – \upsilon }}{t}} \right)\]

Мы получили ответ к задаче в общем виде, теперь посчитаем ответ численно.

\[T = 80\left( {10 + \frac{{55 – 5}}{2}} \right) = 2800\; Н\]

Ответ: 2800 Н.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.1.32 Определить натяжение каната, к которому подвешена клеть подъемной машины
2.1.34 Канат может выдержать нагрузку 2,5 кН. С каким максимальным ускорением можно
2.1.35 Летящая пуля попадает в мешок с песком и углубляется на 15 см. На какую глубину

Пожалуйста, поставьте оценку
( 21 оценка, среднее 4.62 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Комментарии: 11
  1. Роман

    А если вместо Т будет Р (вес тела) , то как на рисунке это показать и решить эту задачу? :cry:

    1. Easyfizika (автор)

      Приведите полный текст задачи, пожалуйста :smile:

      1. Алексей

        парашютист достигнув в затяжном прыжке скорости 55 МС раскрыл парашют после чего за 2 секунды его скорость уменьшилась до 5 м с найти вес парашютиста во время торможения если его масса 80 кг

        1. Easyfizika (автор)

          Вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес.
          Поэтому в Вашей задаче также нужно найти силу натяжения строп, она будет равна весу парашютиста.

          1. Енотик Гав

            В эквиваленте 280кг?

  2. Никита

    Почему берётся модуль ускорения?

    1. Easyfizika (автор)

      Я указал правильное направление вектора \(a\), поэтому во избежание ошибки в закон Ньютон я должен подставлять абсолютное значение ускорения.

  3. алексей

    полагаю в решении ошибка, с чего вы взяли что ускорение в течении 2сек будет одинаковым? сначала будет рывок, затем по мере убывания скорости уменьшится и скорость и ускорение

    1. Easyfizika (автор)

      Хорошо, пусть оно будет как-то меняться. Но ведь закон изменения ускорения не дан!

      Зачем Вам нужно усложнять обычную школьную задачу? Разве Вы не понимаете, что даже если будет дан линейный закон изменения ускорения, то более 90% школьников её просто-напросто не решат.

      Если закона изменения в условии нет, берите среднее, не прогадаете. Конечно, это далеко от действительности, но целью решения задач является не приближение к действительности, а усвоение и понимание физических законов.

  4. Римма

    почему равнодействующая направлена вверх7

    1. Easyfizika (автор)

      Потому что скорость парашютиста (которая направлена вниз) уменьшается, значит его ускорение (а значит и равнодействующая всех сил) направлены вверх.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: