Домашние задания: Физика

Не могу решить задачу по физике

Из неподвижного аэростата через ф секунд вслед за первым выпрыгивает второй парашютист. Оба с нулевой начальной скоростью и с одинаковой массой m. Как будет изменяться со временем расстояние между ними, если сопротивление воздуха пропорционально скорости парашютистов (коэффициент пропорциональности равен бета)?
У меня получилось так
Роман Лазарев
Роман Лазарев
72 468
Лучший ответ
Замена для удобства набора:
бета - b; дельта - d; тау - f (на бумаге можно без замены)
--------------------------------------------------------------------------------------
Дано:
m1=m2=m
Коэффициент пропорциональности - b
Конкретный момент времени - t= f
Вывести зависимость dS от t
------------------------------------------------------------
Сила тяжести Р. Сила сопротивления F.
При некоторой скорости падения V
P - F = 0
m*g=b*V
V=m*g/b
V=g*t
m*g/b = g*t (1)

Весь процесс делим на 4 этапа
А). Первый парашютист (далее "первый") падает свободно, второй парашютист (далее "второй") падения не начинал. Текущее время на этом этапе t' от 0 до f'
Vo1=0
V1=g*t'
V1max=g*f'
S'1=g*(t'^2) / 2
S'2=0
dS'=S'1 - S'2=g*(t'^2) / 2
На первом этапе зависимость dS(t) имеет вид восходящей параболы на отрезке от 0 до f'
B).Первый свободно падает, второй тоже.. Текущее время t'' от f' до f'', где
f'- задержка (по условию)
f'' - момент времени, когда сила тяжести первого и сила сопротивления сравняются. Этот момент находим из (!)
f''=m/b
V''01=V'1max=g*f'
V''1=g*f' + g*t''
V''1max=g*f' + g*f''
S''1=g*f'*t'' + g*(t'')^2 / 2
V''02=0
V''2=g*t''
V''2max=g*f''
S''2= g*(t'')^2 / 2
dS''= S''1 - S''2=g*f'*t'' + g*(t'')^2 / 2 - g*(t'')^2 / 2 = g*f'*t''
На втором этапе зависимость dS(t) имеет вид восходящей наклонной прямой линии на отрезке от f' до f''
И так далее ...
Путь решения, думаю, понятен.
Кратко:
На третьем этапе первый снижается с постоянной скоростью, а второй продолжает свободное падение. dS - нисходящая парабола на отрезке от f'' до f'''. Момент времени f''' - когда сила тяжести второго сравняется с силой сопротивления.
На 4-м этапе оба снижаются с одинаковой и постоянной скоростью. dS - прямая, параллельная оси времени от f''' до момента раскрытия первого парашюта.
Есть еще и пятый, и шестой этапы (когда раскрывается сначала только первый парашют и когда раскрыты оба парашюты), но данные по новому сопротивлению не приводятся.
Для построения графика надо вычислить границы этапов (значением f1 придется задаться ) и поэтапные значения dSmax. А вообще-то задачка качественная. Достаточно привести формулы, выводы и график от руки.

f2