Вопрос про замедление дроп-башни

$-24.5m/s^2$это полное ускорение. Если вы начертите силовую диаграмму, то увидите, что в дополнение к гравитационной силе вам придется приложить все, что еще осталось, чтобы общее ускорение было равно$-24.5m/s^2$. Поскольку гравитация применяет ускорение$9.81m/s^2$, вам придется потрудиться$-34.31m/s^2$ускорение за счет внешней силы. По сути, вы можете сделать ускорение любым, какое захотите, прилагая определенную силу, и чтобы мяч достиг$0m/s$в$0m$общее ускорение должно быть$-24.5m/s^2$.

(также я предполагаю нулевое замедление из-за среднего трения (например, воздуха)).

Первое, что нужно отметить, это то, что ваш вопрос относится к области кинематики (раздел механики, связанный с движением объектов без ссылки на силы, вызывающие движение), поэтому тот факт, что существует гравитационная сила, совершенно не имеет значения при ответе. вопрос.

Учитывая предположение, что все ускорения постоянны, а направление вниз определяется как положительное направление, то с использованием кинематических уравнений постоянного ускорения ответ на вопрос состоит в том, что ускорение тела равно$-24 \,\rm m\, s^{-2}$.

Если вы хотите применить второй закон Ньютона$F=ma$к задаче, то вам нужно действовать следующим образом с вниз как положительное, отмечая, что ускорение тела по-прежнему$-24 \,\rm m\, s^{-2}$.

где$F$сила, действующая на тело и$m$- масса тела, а все силы, действующие на тело, находятся в левой части уравнения.

С$g = 10 \,\rm m\, s^{-2}$в результате на тело действует сила, равная$m(-24-10) = -m \,34 \,\rm N$.
Это (направленная вверх) сила, которая требуется, чтобы остановить тело в гравитационном поле Земли.

При отсутствии других сил, если бы сила такой величины была приложена к телу массы$m$то его ускорение можно было бы найти, применив второй закон Ньютона$m \, (-34) = m \,a \Rightarrow a = -34 \,\rm m\, s^{-2}$

Нам нужно внимательно посмотреть на уравнение Ньютона.

Тело падает на землю с постоянным ускорением. Мы могли бы думать о нем как о произведении другой планетой, поэтому уравнение Ньютона:

$-x$означает, что сила направлена ​​против силы тяжести. Это мой способ увидеть это как массовую независимую траекторию.

Итак, мы заканчиваем теми же уравнениями движения, где чистое ускорение, ощущаемое объектом, равно$g-x$. Потом, как вы и предполагали, это планетарное торможение ($x$) является$a - g$, т.е.$-24-10\approx -34$