D1-20 のタスクは、着陸時の落下傘兵の速度を決定することです。質量 メートル の落下傘兵が高さ h = 200 メートル から初速度なしで垂直降下を開始します。空気抵抗は速度の二乗に比例し、R=3メートルv^2の式で表されます。
この問題を解決するには力学の法則を利用する必要があります。スカイダイバーは垂直方向に移動しているため、重力と空気抵抗の影響下で自由落下する体の運動方程式を使用できます。
メートル
ここで、メートル は落下傘兵の質量、g は重力加速度、R は空気抵抗力、ある は降下加速度です。
着陸時の落下傘兵の速度がゼロ、高さ h = 0 であることを考慮すると、運動方程式を解くことで着陸時の落下傘兵の速度を求めることができます。
mg-3mv^2 = mああ、
ここで、a = g は垂直降下です。
方程式を解くと、次のようになります。
v = sqrt(g*m/3)*sqrt(2h/g)、
ここで、sqrt は平方根です。
したがって、着陸時の空挺部隊の速度は v = sqrt(2gh/3) で、g = 9.8 m/s^2 は重力加速度です。
このデジタル製品は、問題 D1 オプション 20 (D1-20) の解決策であり、著者 Dievsky V.A. によって編集されました。
この問題の解決策は、速度の 2 乗に比例する空気抵抗力 R = 3mv^2 の存在下で、初速なしで高さ h = 200 m から質量 m の落下傘兵が垂直降下することを示しています。
この問題を解決するために力学の法則が使用され、着陸時の落下傘兵の速度 v = sqrt(2gh/3) (g = 9.8 m/s^) という形で答えが得られました。 2 は自由落下の加速度です。
このデジタル製品を購入すると、経験豊富な著者からの問題 D1-20 に対する既製のソリューションが提供され、教育目的で使用できます。
このデジタル製品は、著者 Dievsky V.A. によって編集された、解決された問題 D1-20 です。問題は、速度の 2 乗に比例する空気抵抗力 R = の存在下で、初速度なしで h = 200 m の高さから垂直降下中に着陸する瞬間の落下傘兵の速度を決定することです。 3mv^2。この問題を解決するために力学の法則が使用され、着陸時の落下傘兵の速度という形で答えが得られました。これは v = sqrt(2gh/3) に等しく、ここで g = 9.8 m となります。 /s^2 は自由落下の加速度です。
このデジタル製品を購入すると、教育目的で使用できる問題に対する既製のソリューションが提供されます。このソリューションは経験豊富な著者によって書かれており、ソリューションの各ステップの詳細な説明が含まれています。
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問題の解決法 D1-20 V.A.ディエフスキーは、高さ 200 メートルから初速度なしで垂直降下中の落下傘兵の着陸時の速度を決定するもので、空気抵抗力の存在を考慮します。空気抵抗力は速度と速度の 2 乗に比例します。の値は R = 3mv^2 です。
この問題を解決するには、空気抵抗の力を考慮した体動方程式を用いる必要があります。方程式は次のようになります。
mg - R = ma
ここで、m は落下傘兵の質量、g は重力加速度、R は空気抵抗力、a は落下傘兵の加速度です。
また、速度の 2 乗に比例する空気抵抗力の方程式を使用することも必要です。
R = k*v^2
ここで、k は比例係数、v は落下傘兵の速度です。
R の式を運動方程式に代入すると、次のようになります。
mg - kv^2 = m*a
この問題を解決するには、着地時の速度 v を求める必要があります。これを行うには、エネルギー保存の法則を使用できます。
mgh = (1/2)mv^2
ここで、h は初期降下高さです。
この方程式から速度 v を表すことができます。
v = sqrt(2gh)
この式を運動方程式に v に代入すると、次のようになります。
mg - k(2gh) = m*a
加速度 a はどこで表現できますか?
a = g - (2kg*h)/m
したがって、着陸時の落下傘兵の速度は次のようになります。
v = sqrt(2gh) = sqrt(29.81200) ≈ 198.26 m/s
着陸時のパラシュート降下士の加速度は次のようになります。
a = g - (2kgh)/m = 9.81 - (23v^2)/(m9.81) ≈ 8.16 m/s^2
答え: 着陸時の落下傘兵の速度は約 198.26 m/s、加速度は約 8.16 m/s^2 です。
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