问题
计算题
物体从某一高度下落,它所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即满足f =kv2,已知比例系数k=20 N·s2/m3,物体总质量为72 kg,设高度足够大。(g取10 m/s2)求;
(1)当物体的速度为3 m/s时,它所受到的阻力为多大?此时下降的加速度多大?
(2)物体最后的下落速度多大?
答案
解:(1)根据空气阻力公式f=kv2,f =20×32 N=180 N
物体下落时的受力如图所示
由牛顿第二定律知mg-f=ma
(2)由受力分析得,物体先做加速度越来越小的变加速运动,当加速度减为零时开始做匀速运动。故其最后的下落速度是做匀速运动时的速度
物体匀速运动时由平衡条件知f=mg,得kvm2=mg