Задача 1: парашютист прыгает с гирей

Парашютисты при установлении рекордов скорости в затяжных прыжках используют тяжелые предметы, например, гири. Выпрыгнув с гирей из самолета, спортсмен разгоняется до рекордной скорости. Затем на некоторой высоте он отпускает гирю, раскрывает парашют и опускается на землю.

  • Для чего надо брать с собой гирю?
  • Когда имеет смысл отпускать гирю: до раскрытия парашюта или после раскрытия парашюта?
  • Постройте графики зависимости полного времени полета с момента прыжка до приземления от скорости, с которой гиря падает на Землю:
    а) для гири,
    б) для человека.
Ответы обоснуйте.



Решение:

рисунок

1. При полете человека с гирей сила трения об воздух не увеличивается, а сила тяжести увеличивается — это позволяет ему развить большую скорость.

2. Открывать парашют, пока гиря еще не выпущена из рук, опасно и неэффективно, так как при этом увеличивается тормозной путь и возрастает риск приземлиться со скоростью больше предельной. Это эквивалентно уменьшению достигаемой максимальной скорости. После отпускания гири человек начинает замедляться. Это связано с уменьшением силы тяжести, разгоняющей человека. Если раскрыть парашют на большой скорости, человек может получить травмы. Поэтому после отпускания гири, когда скорость человека начинает уменьшаться, должно пройти некоторое время до момента раскрытия парашюта.

3. Правильный график смотрите на рисунке. Обратите внимание на правильную монотонность кривых и на то, что время полета гири всегда меньше времени полета человека.


Далее: шарик подвешен к балке   [тема: многоступенчатые задачи]


Теги: