Тело массой m=1.3 кг бросают в вертикальном направлении с некоторой высоты в поле силы тяжести Земли. Какой минимальный путь может пройти тело за время t=2.9 с? Какова при этом должна быть величина начальной скорости тела и величина его начальной кинетической энергии. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Ускорение свободного падения g=9.8 м/c2. Начальная высота достаточна для того, чтобы тело за время t не упало на поверхность Земли. Путь, начальную скорость и энергию приведите с точностью не хуже, чем до сотых.
Путь, который может пройти тело за время t, можно найти по формуле: s = v_0 t + (1/2) g * t^2
где s - путь, v_0 - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, t - время.
Для нахождения минимального пути найдем производную пути по времени и приравняем ее к нулю: ds/dt = v_0 + g t = 0 v_0 = -g t
Подставляем значение v_0 в формулу для пути: s = -0.5 g t^2
Подставляем известные значения и получаем: s = -0.5 9.8 (2.9)^2 = -40.262 м
Теперь найдем начальную скорость тела: v_0 = -9.8 * 2.9 = -28.42 м/c (~28.42 м/c)
Найдем начальную кинетическую энергию тела: K = (1/2) m v_0^2 = (1/2) 1.3 (28.42)^2 = 538.04 Дж (~538.04 Дж)
Итак, минимальный путь, который может пройти тело за время 2.9 с, составляет около 40.26 м. Начальная скорость тела должна быть примерно 28.42 м/c, а начальная кинетическая энергия - около 538.04 Дж.
Путь, который может пройти тело за время t, можно найти по формуле:
s = v_0 t + (1/2) g * t^2
где s - путь, v_0 - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, t - время.
Для нахождения минимального пути найдем производную пути по времени и приравняем ее к нулю:
ds/dt = v_0 + g t = 0
v_0 = -g t
Подставляем значение v_0 в формулу для пути:
s = -0.5 g t^2
Подставляем известные значения и получаем:
s = -0.5 9.8 (2.9)^2 = -40.262 м
Теперь найдем начальную скорость тела:
v_0 = -9.8 * 2.9 = -28.42 м/c (~28.42 м/c)
Найдем начальную кинетическую энергию тела:
K = (1/2) m v_0^2 = (1/2) 1.3 (28.42)^2 = 538.04 Дж (~538.04 Дж)
Итак, минимальный путь, который может пройти тело за время 2.9 с, составляет около 40.26 м. Начальная скорость тела должна быть примерно 28.42 м/c, а начальная кинетическая энергия - около 538.04 Дж.