Для решения задачи, представим силы, действующие на парашютиста, в виде диаграммы сил:
1. Сила тяжести (Fт), которая действует на парашютиста вниз и равна 70 кг * 9,8 Н/кг (ускорение свободного падения) = 686 Н. Эта сила вызвана притяжением Земли к массе парашютиста.
↑
Fт = 686 Н
↓
2. Сила сопротивления воздуха (Fc), которая действует на парашютиста вверх и равна 600 Н. Эта сила возникает из-за взаимодействия парашютиста с воздухом при его падении.
↑
Fc = 600 Н
↓
Суммируя эти две силы, получим равнодействующую сил:
Fравнодействующая = Fт - Fc
Fравнодействующая = 686 Н - 600 Н
Fравнодействующая = 86 Н
Таким образом, равнодействующая сила, действующая на парашютиста, равна 86 Н и направлена вниз.
На диаграмме сил это будет выглядеть следующим образом:
↑
Fт = 686 Н
↑
Fc = 600 Н
↓
Fравнодействующая = 86 Н
↓
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать первый закон термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии термодинамической системы равно сумме полученной ею теплоты и совершенной над ней работы.
У нас известно, что изменение внутренней энергии термодинамической системы равно 6 МДж, то есть ΔU = 6 МДж. Также нам известно, что совершенная системой работа составляет только 1.5 раза меньшую величину, чем изменение ее внутренней энергии. Пусть эта работа равна W, тогда W = 1.5 * ΔU.
Подставляя это значение работы в первый закон термодинамики, получим:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученная теплота, а W - совершенная работа.
Используя полученное выше значение работы W = 1.5 * ΔU и подставляя его в уравнение, получим:
6 МДж = Q - 1.5 * ΔU.
Теперь нам нужно выразить полученную теплоту Q. Для этого добавим 1.5 * ΔU на обе стороны уравнения:
6 МДж + 1.5 * ΔU = Q - 1.5 * ΔU + 1.5 * ΔU.
Упрощая уравнение, получим:
6 МДж + 1.5 * ΔU = Q.
Теперь у нас есть выражение для теплоты Q. Подставляем в него значение ΔU = 6 МДж:
1. Сила тяжести (Fт), которая действует на парашютиста вниз и равна 70 кг * 9,8 Н/кг (ускорение свободного падения) = 686 Н. Эта сила вызвана притяжением Земли к массе парашютиста.
↑
Fт = 686 Н
↓
2. Сила сопротивления воздуха (Fc), которая действует на парашютиста вверх и равна 600 Н. Эта сила возникает из-за взаимодействия парашютиста с воздухом при его падении.
↑
Fc = 600 Н
↓
Суммируя эти две силы, получим равнодействующую сил:
Fравнодействующая = Fт - Fc
Fравнодействующая = 686 Н - 600 Н
Fравнодействующая = 86 Н
Таким образом, равнодействующая сила, действующая на парашютиста, равна 86 Н и направлена вниз.
На диаграмме сил это будет выглядеть следующим образом:
↑
Fт = 686 Н
↑
Fc = 600 Н
↓
Fравнодействующая = 86 Н
↓
У нас известно, что изменение внутренней энергии термодинамической системы равно 6 МДж, то есть ΔU = 6 МДж. Также нам известно, что совершенная системой работа составляет только 1.5 раза меньшую величину, чем изменение ее внутренней энергии. Пусть эта работа равна W, тогда W = 1.5 * ΔU.
Подставляя это значение работы в первый закон термодинамики, получим:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученная теплота, а W - совершенная работа.
Используя полученное выше значение работы W = 1.5 * ΔU и подставляя его в уравнение, получим:
6 МДж = Q - 1.5 * ΔU.
Теперь нам нужно выразить полученную теплоту Q. Для этого добавим 1.5 * ΔU на обе стороны уравнения:
6 МДж + 1.5 * ΔU = Q - 1.5 * ΔU + 1.5 * ΔU.
Упрощая уравнение, получим:
6 МДж + 1.5 * ΔU = Q.
Теперь у нас есть выражение для теплоты Q. Подставляем в него значение ΔU = 6 МДж:
6 МДж + 1.5 * 6 МДж = Q.
Выполняем простые вычисления:
6 МДж + 9 МДж = Q,
15 МДж = Q.
Таким образом, полученная теплота равна 15 МДж.
Таким образом, ответ на задачу составляет 15 МДж.