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:

Для 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