Тіло масою 200 г падаючи з висоти 8 м набуло швидкості 12 м/с. Знайдіть роботу сили опору повітря.

Однією з фізичних характеристик руху тіла є швидкість, яка визначається як відношення зміни положення до затраченого часу. У даному випадку, швидкість тіла становить 12 м/с.

Другою характеристикою руху є прискорення, яке визначається як зміна швидкості на одиницю часу. Оскільки тіло падає, а значить, рухається у напрямку притяжіння, прискорення можна виразити як прискорення вільного падіння (9.8 м/с²).

Роботу сили опору повітря можна знайти за допомогою формули:

Робота = сила \cdot відстань \cdot \cos(кут\;між\;силою\;і\;відстанню)

У даному випадку, на наше тіло діють дві сили - сила опору повітря та сила притяжіння.

Маса тіла становить 200 г, а висота, з якої воно падає, дорівнює 8 м.

Знаходимо силу опору повітря за формулою:

F_{опору} = m \cdot g

де m - маса тіла, а g - прискорення вільного падіння.

Підставляючи числові значення:

F_{опору} = 0.2кг \cdot 9.8 м/с² = 1.96 Н

Таким чином, сила опору повітря становить 1.96 Н.

Відстань, на яку сила опору повітря діє, дорівнює висоті, з якої падає тіло, тобто 8 м.

Кут між силою опору повітря та відстанню дорівнює 180 градусам, оскільки ці вектори спрямовані в протилежних напрямках.

Підставляючи відповідні значення в формулу роботи сили опору повітря, отримуємо:

Робота_{опору} = 1.96 Н \cdot 8 м \cdot \cos(180^\circ) = -15.68 Дж

Отримана значення роботи сили опору повітря складає -15.68 Дж. Знак "-" вказує на те, що робота сили опору повітря є втратою енергії для системи.