پاسخ به سوال محاسبه کار نيروي مقاومت هوا بر روي بسته در طول مسير
ابتدا باید مفهوم کار و انرژی را درک کنیم. کار انجام شده توسط یک نیرو بر روی یک جسم برابر است با حاصلضرب نیرو در جابجایی جسم در جهت نیرو.
در این مسئله، ما با یک بسته روبرو هستیم که از یک بالگرد در ارتفاع 100 متری رها میشود. جرم بسته 5 کیلوگرم است و با سرعت اولیه 10 متر بر ثانیه و سرعت نهایی 30 متر بر ثانیه به زمین میرسد.
برای حل این مسئله، از قضیه کار و انرژی استفاده میکنیم:
- کار انجام شده توسط نیروی وزن و نیروی مقاومت هوا بر روی بسته برابر است با تغییر انرژی جنبشی آن.
که در آن، کار انجام شده توسط نیروی وزن است.
با جایگزینی مقادیر داده شده:
, , , ,داریم:
بنابراین:
پس کار نیروی مقاومت هوا برابر با 3000- ژول است.
گزینه 3 صحیح است.