Fizică Mecanică
Exercitii rezolvate cadere libera cu rezistenta aerului
În căderea liberă cu rezistența aerului, forța de rezistență opune-se mișcării și depinde de viteză. Pentru viteze mici, forța este proporțională cu viteza: F<sub>r</sub> = k·v, unde k este o constantă. Exercițiile implică aplicarea legii a doua a lui Newton.
Exercițiu 1: Viteza terminală
- 1 Date Un corp cu masa 0,5 kg cade, cu F<sub>r</sub> = 0,1·v (N). g = 10 m/s².
- 2 Cerință Care este viteza terminală (când forța rezultantă este zero)?
- 3 Rezolvare La viteză terminală, greutatea = rezistența: m·g = k·v. 0,5·10 = 0,1·v, deci v = 50 m/s.
Exercițiu 2: Accelerația inițială
- 1 Date Același corp, lăsat liber din repaus.
- 2 Cerință Care este accelerația la momentul lansării?
- 3 La t=0, v=0, deci F<sub>r</sub>=0. Forța rezultantă: m·g = 0,5·10 = 5 N. Accelerația: a = F<sub>r</sub>/m = 5/0,5 = 10 m/s² (egală cu g).
În cădere cu rezistență, viteza crește până când forțele se echilibrează; accelerația scade de la g la 0.