一物体从距地面某一高度,由静止开始下落,由于空气阻力作用,它在第3s内位移为20m

一物体从距地面某一高度,由静止开始下落,由于空气阻力作用,它在第3s内位移为20m
(1)物体受到的阻力是物体重力多少倍(2)它落地时间是没有空气阻力的多少倍
银雪无情 1年前 已收到1个回答 举报

taichie21 幼苗

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首先我必须说明空气阻力为定值,否则空气阻力将因物体下落速度而变化,这导致要使用微积分知识解答,我不认为你懂得微分知识和流体阻力常式,因此假设空气阻力为定值.
(1)假设物体不受空气阻力影响
本题自由落体运动相关公式有S=0.5gt^2(S=0.5at^2→a=2S/(t^2)) 牛顿定理ΣF=ma 物体受力情况(合力)ΣF=mg-F(阻)
联立得 mg-F(阻)=ma →mg-F(阻)=m*[2S/(t^2)] (带入值得)→ F(阻)=-(40/9)m【此处为负不奇怪,因为取合力方向为正,所以此处为负表示与合力方向相反】 即F/G=(40/9)/(9.8)=0.45 得空气阻力为重力的0.45倍
(2)因为落地距离相同,有 0.5g(t1^2)=0.5a(t2^2)【左式为无阻力下落,右式为有阻力下落】
又因为前面求得阻力为重力的0.45倍,所以a=(1-0.45)g=0.55g带入上式
得0.55(t2^2)=(t1^2) 即t2=√(1.8)t1【√是根号】,开根约1.342,即落地时间为无阻力情况下的1.342倍

1年前

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