Шарик массой 50 г бросили вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Шарик поднялся на высоту 4 м и упал обратно, Сила сопротивления движению шарика равна?

m = 50 г = 0,05 кг.

g = 9,8 м / с².

V0 = 10 м / с.

h = 4 м.

Fсопр - ?

Найдём изменение полной механической энергии ΔЕ шарика при подъёме: ΔЕ = Е0 - Е.

В момент бросания шарика полная механическая энергия Е0 состоит только из кинетической энергии Ек0: Е0 = Ек0.

Ек0 = m * V0² / 2.

Е0 = m * V0² / 2.

Е0 = 0,05 кг * (10 м / с) ² / 2 = 2,5 Дж.

Полная энергия шарика Е на максимальной высоте состоит только из потенциальной Еп: Е = Еп.

Еп = m * g * h.

Е = m * g * h.

Е = 0,05 кг * 9,8 м / с² * 4 м = 1,96 м.

Полная механическая энергия шарика уменьшилась на ΔЕ = 2,5 Дж - 1,96 Дж = 0,54 Дж за счет работы силы сопротивления А.

А = ΔЕ.

А = Fсопр * h.

Fсопр = ΔЕ / h.

Fсопр = 0,54 Дж / 4 м = 0,135 Н.

Ответ: сила сопротивления движению шарика составляет Fсопр = 0,135 Н.