Тело массой 500 г, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью 40 м/с, поднялось на высоту 50 м. Определитель силу сопротивления воздуха, считая её во время движения тела неизменной.

Дано:

m = 500 грамм = 0,5 килограмм - масса тела, брошенного вертикально верх;

g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;

H = 50 метров - высота, на которую поднялось тело;

v0 = 40 м/с - начальная скорость, с которой тело было брошено вверх.

Требуется определить силу сопротивления воздуха Fс (Ньютон).

По закону сохранения энергии, в начале броска тело обладает только кинетической энергией, а на максимальной высоте - только потенциальной. Разница между энергиями в верхней и нижней точке есть работа по преодолению силы сопротивления, то есть:

Eк = Eп + А

А = Ек - Еп = m * v0^2 / 2 - m * g * h = 0,5 * 40^2 / 2 - 0,5 * 10 * 50 =

= 400 - 250 = 150 Джоулей.

Тогда сила сопротивления равна:

Fс = A / H = 150 / 50 = 3 Ньютона.

Ответ: сила сопротивления воздуха, действующая на тело, равна 3 Ньютона.