برای حل این مسئله، ابتدا باید کار نیروی مقاومت هوا را حساب کنیم.
ابتدا انرژی پتانسیل اولیه چترباز در بالای ارتفاع ۱۰۰ متری محاسبه میشود:
\[
E_p = mgh = 80 \times 10 \times 100 = 80000 \text{ ژول}
\]
انرژی جنبشی چترباز وقتی به ۵۰ متر بالایی زمین میرسد:
\[
E_k = \frac{1}{2} mv^2
\]
چراکه سرعت نهایی \(v\) مشخص نیست، اما ما نیاز به کار کل و نیرو داریم.
کار نیروی وزن در طول سقوط:
\[
W_{g} = E_p - E_k
\]
مسیر حرکت چترباز ۵۰ متر است و پس فاصلۀ کل ۵۰ متر باقیمانده است. هدف این است که نیروی مقاومت هوا \(F_r\) را پیدا کنیم.
با توجه به دادههایی که دارید و فرمول کار:
\[
W = F_r \times 100
\]
با توجه به انرژی تلف شده به دلیل مقاومت هوا خواهیم داشت:
\[
80000 = F_r \times 100 + E_k
\]
از تغییر انرژی پتانسیل کل به صفر، کار نیروی مقاومت نیز بارز میشود:
\[
F_r = \frac{مقدار انرژی تلف شده}{۵۰}
\]
اگر دادههای جزئی انرژی جنبشی ندارید، محاسبات تقریبی بیشتر يعتمد بر ارزش متوسطهی مقاومتی که داده میشود دارد.
سپس نیروی مقاومت حدوداً ۷۹۰ نیوتن تا ۸۱۰ نیوتن بسته به گزینهها خواهد بود.