Только кухарка прибавляет соли на глаз,
а физики должны все рассчитывать
П.Л. Капица
Данная тема будет посвящена решению задач на движение тела, брошенного вертикально.
Задача 1. С неподвижного дирижабля, находящегося на высоте 550 м от поверхности Земли, сбрасывают балласт. Определите, через какой промежуток времени балласт достигнет поверхности Земли? Какую скорость он будет при этом иметь? Сопротивлением воздуха пренебречь.
ДАНО: |
РЕШЕНИЕ: Кинематическое уравнение равноускоренного движения и уравнение скорости: При t = 0: Тогда В момент падения на поверхность Земли: Следовательно Тогда время падения тела с любой высоты без начальной скорости будет определятся, как Модуль скорости тела в момент падения |
Ответ: t1 = 10,5 с; υ = 105 м/с.
Задача 2. Теннисный мячик, после соударения с ракеткой, приобретает скорость 54 км/ч, направленную вертикально вверх. Определите максимальную высоту, на которую поднялся теннисный мяч, время его подъема на эту высоту, все время полета, а также модуль его скорости в момент достижения своего первоначального положения. Сопротивлением воздуха пренебречь.
ДАНО: |
СИ |
РЕШЕНИЕ: Кинематическое уравнение равноускоренного движения и уравнение скорости: При t = 0: Тогда При t = tпод: Тогда Время подъема мяча на максимальную высоту: Тогда максимальная высота подъема мяча: В момент падения мяча: Тогда Полное время полета мяча: Скорость мяча, при достижении первоначального положения: Тогда Тогда расчетные формулы для движения тела, брошенного вертикально имеют вид |
Ответ: hmax = 22,5 м; tпод = 1,5 с; tполн = 3 с; υкон = 15 м/с.
Задача 3. С высоты 12 м, без начальной скорости падает камень. Одновременно с ним с некоторой высоты начинает падать второй камень с начальной скорость 8 м/с. Оба камня достигают поверхности Земли одновременно. Определите, с какой высоты падал второй камень, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
ДАНО: |
РЕШЕНИЕ: Кинематическое уравнение РУД для второго мяча: В начальный момент времени: Тогда В момент падения второго камня на Землю: Тогда Время падения первого камня Тогда искомая высота |
Ответ: 24 м.