Физика необходимо решение Мячик массой 200 г из состояния покоя упал по вертикали с отвесной скалы высотой 40 м, отскочил от земли и по вертикали поднялся на высоту 30 м. На рисунке представлен график зависимости положения (высоты относительно поверхности Земли) мяча от времени в ходе этого движения.
h, м
40
30
20
10
()
f
Какую скорость имел мяч сразу после удара о землю? Сопротивлением воздуха пренебречь: Запишите решение и ответ
Решение.

14 Апр в 19:41
1 241 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи о движении мяча, который упал с высоты и отскочил, воспользуемся законами сохранения энергии и основными физическими формулами.

1. Определим скорость мяча перед ударом о землю.

Мячик массой ( m = 0.2 ) кг падает с высоты ( h_1 = 40 ) м. Используем закон сохранения механической энергии (предполагая, что сопротивление воздуха пренебрегаем):

Потенциальная энергия на высоте ( h_1 ):
[
E_p = mgh_1 = 0.2 \cdot 9.81 \cdot 40
]

Кинетическая энергия при падении равна потенциальной энергии на высоте:
[
E_k = \frac{mv^2}{2}
]

При равенстве потенциальной и кинетической энергии (перед ударом):
[
mgh_1 = \frac{mv^2}{2}
]

Упрощаем уравнение:
[
gh_1 = \frac{v^2}{2}
]

Находим скорость ( v ):
[
v^2 = 2gh_1
]
[
v = \sqrt{2gh_1} = \sqrt{2 \cdot 9.81 \cdot 40}
]
[
v \approx \sqrt{784.8} \approx 28 \text{ м/с}
]

2. Определим скорость мяча сразу после удара о землю.

Предположим, что мяч ведёт себя как абсолютно упругий в момент удара с землёй и отскакивает с той же скоростью, с которой он ударился о землю (поскольку в задаче не указана потеря энергии).

Таким образом, скорость мяча сразу после удара о землю равна скорости перед ударом, но направлена вверх:
[
v_{после} = 28 \text{ м/с}
]

Ответ:

Скорость мяча сразу после удара о землю составляет ( 28 ) м/с.

14 Апр в 19:49
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир