2017-07-22
Тело массой $m$, находящееся на высоте $H$ над поверхностью Земли, подбрасывают вертикально вверх со скоростью $v_{0}$. Какой путь пройдет тело за время $t$ после начала движения, если сила сопротивления воздуха постоянна и равна $F$, а тело — неупругое? Плотность тела много больше плотности воздуха.
Решение:
Время подъема тела $\tau = \frac{mv_{0}}{mg + F}$. Путь, пройденный телом, при подъеме до высшей точки $h = \frac{mv_{0}^{2}}{2(mg + F)}$. Время падения тела на Землю $\Delta t = \sqrt{ \frac{2m(H+h)}{mg - F}}$.
Если $t \leq \tau$, то $S = v_{0}t - \frac{g + F/m}{2} t^{2}$.
Если $\tau < t \leq \tau + \Delta t$, то $S = h + \frac{g - F/m}{2} (t - \tau)^{2}$.
Если $t > \tau + \Delta t$, то $S = 2h + H$.