Pojďme vyřešit problém:
Těleso o hmotnosti 1 kg padá svisle, odporová síla vzduchu je R = 0,03v. Je nutné najít maximální rychlost pádu tělesa.
Odpovědět:
Nechť v je rychlost padajícího tělesa. Potom bude odporová síla vzduchu rovna R = 0,03v. Tíhová síla působící na těleso je rovna F = mg, kde m je hmotnost tělesa, g je tíhové zrychlení.
Pohybová rovnice tělesa tedy bude vypadat takto:
mg - 0,03 V = ma
kde a je zrychlení tělesa.
Vyjádřeme zrychlení z této rovnice:
a = g - 0,03 V/m
Zrychlení bude maximální při nulové rychlosti, tzn. když začíná podzim. Maximální rychlosti bude dosaženo v okamžiku, kdy se zrychlení stane nulovou:
g - 0,03 V/m = 0
Odtud dostáváme:
v = g/0,03 = 327,27 m/s
Odpověď: 327 m/s
Navrhuje se řešení problému 13.2.19 ze sbírky O. Kepe:
Existuje těleso o hmotnosti 1 kg, které padá svisle. Odporová síla vzduchu je dána R = 0,03v, kde v je rychlost pádu tělesa. Je nutné najít maximální rychlost pádu tělesa.
K řešení úlohy použijeme rovnici pohybu tělesa: mg - R = ma, kde m je hmotnost tělesa, g je tíhové zrychlení, R je odporová síla vzduchu, a je zrychlení tělesa.
Vyjádřeme zrychlení tělesa z rovnice:
a = (g - R)/m
Zrychlení těla bude maximální na začátku pádu, kdy je rychlost nulová. Maximální rychlosti bude dosaženo v okamžiku, kdy se zrychlení stane nulovou:
g - R = 0
Odtud dostáváme:
v = (gm)/R = (9,811)/0,03 ≈ 327 m/s
Maximální rychlost padajícího tělesa je tedy 327 m/s. Odpověď: 327.
***
Problém 13.2.19 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v určení maximální rychlosti pádu tělesa o hmotnosti 1 kg s přihlédnutím k síle odporu vzduchu, která závisí na rychlosti pádu a je rovna R = 0,03v. Odpověď na problém je 327.
K vyřešení problému je nutné použít pohybovou rovnici tělesa, která popisuje změnu rychlosti v čase:
mdv/dt = mg - Rv
kde m je hmotnost tělesa, g je zrychlení volného pádu, v je rychlost pádu, R je síla odporu vzduchu.
Chcete-li zjistit maximální rychlost padajícího tělesa, musíte najít hodnotu rychlosti, při které bude zrychlení nulové:
mg - R*v_max = 0
Z toho vyplývá, že maximální rychlost pádu je v_max = mg/R = 10*9,81/0,03 ≈ 327 m/s.
K vyřešení problému je tedy nutné znát pohybovou rovnici tělesa a schopnost ji aplikovat na řešení konkrétních problémů s přihlédnutím k dostupným datům a podmínkám.
***
Řešení problému 13.2.19 ze sbírky Kepe O.E. byl jednoduchý a srozumitelný.
Jsem vděčný, že jsem si toto řešení problému mohl koupit v digitální podobě.
S tímto řešením problému jsem dosáhl skvělého výsledku.
Řešení problému 13.2.19 bylo užitečné a pomohlo mi lépe pochopit látku.
Doporučuji toto řešení problému každému, kdo hledá efektivní způsob, jak tento problém vyřešit.
Toto řešení problému bylo přesné a smysluplné.
Vysoce hodnotím dostupnost a použitelnost tohoto digitálního produktu.
Řešení problému bylo dobře navrženo a zorganizované.
Toto řešení problému stojí za to a nelitoval jsem, že jsem ho koupil.
Byl jsem příjemně překvapen, jak rychle jsem po zakoupení získal přístup k tomuto řešení problému.