Какой путь пройдет свободно падающее тело за шестую секунду, если начальная скорость равна нулю?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения этой задачи необходимо использовать законы равноускоренного движения. Свободное падение — это движение под действием силы тяжести с постоянным ускорением g9,8м/с2g is approximately equal to 9 comma 8 space м/с squared (в учебных задачах часто принимается за 10м/с210 space м/с squared). Формула пути Путь, пройденный телом за определенный промежуток времени tt при начальной скорости v0=0v sub 0 equals 0, определяется формулой: S(t)=gt22cap S open paren t close paren equals the fraction with numerator g t squared and denominator 2 end-fraction Чтобы найти путь именно за шестую секунду, нужно из пути, пройденного за 6 секунд, вычесть путь, пройденный за первые 5 секунд. ΔS=S(6)S(5)cap delta cap S equals cap S open paren 6 close paren minus cap S open paren 5 close parenПошаговое решение

  1. Находим путь за первые 6 секунд:
    S(6)=g622=g362=18gcap S open paren 6 close paren equals the fraction with numerator g center dot 6 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator g center dot 36 and denominator 2 end-fraction equals 18 g Находим путь за первые 5 секунд:
    S(5)=g522=g252=12,5gcap S open paren 5 close paren equals the fraction with numerator g center dot 5 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator g center dot 25 and denominator 2 end-fraction equals 12 comma 5 g Вычисляем разность:
    ΔS=18g12,5g=5,5gcap delta cap S equals 18 g minus 12 comma 5 g equals 5 comma 5 g

Итоговый расчет В зависимости от принятого значения ускорения свободного падения gg:

  • Если g=9,8м/с2g equals 9 comma 8 space м/с squared:
    ΔS=5,59,8=53,9метраcap delta cap S equals 5 comma 5 center dot 9 comma 8 equals 53 comma 9 space метра Если g=10м/с2g equals 10 space м/с squared:
    ΔS=5,510=55метровcap delta cap S equals 5 comma 5 center dot 10 equals 55 space метров

Альтернативный метод (формула для nn-й секунды) Существует закономерность для путей, проходимых телом за последовательные равные промежутки времени. Путь за nn-ю секунду можно вычислить по формуле: ΔSn=g2(2n1)cap delta cap S sub n equals g over 2 end-fraction open paren 2 n minus 1 close paren Подставим n=6n equals 6: ΔS6=g2(261)=g211=5,5gcap delta cap S sub 6 equals g over 2 end-fraction open paren 2 center dot 6 minus 1 close paren equals g over 2 end-fraction center dot 11 equals 5 comma 5 g Результат совпадает с предыдущим методом: 53,9 м (при g=9,8g equals 9 comma 8) или 55 м (при g=10g equals 10). Я могу также рассчитать для вас скорость тела в конце шестой секунды или суммарный путь за любое другое время. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар