Какой путь проходит свободно падающая капля без начальной скорости за четвертую секунду с момента отрыва

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения этой задачи воспользуемся формулами равноускоренного движения. Поскольку капля падает свободно и без начальной скорости, её движение описывается ускорением свободного падения g9,8 м/с2g is approximately equal to 9 comma 8 м/с squared. Алгоритм расчета Чтобы найти путь, пройденный телом именно за четвертую секунду (т. е. в интервале времени от t1=3 сt sub 1 equals 3 с до t2=4 сt sub 2 equals 4 с), необходимо из общего пути за 4 секунды вычесть путь, пройденный за первые 3 секунды. Формула пути при свободном падении без начальной скорости: h(t)=gt22h of t equals the fraction with numerator g t squared and denominator 2 end-fraction Пошаговое решение

  1. Находим путь за первые 4 секунды ( h4h sub 4):
    h4=g422=g162=8gh sub 4 equals the fraction with numerator g center dot 4 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator g center dot 16 and denominator 2 end-fraction equals 8 g При g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared:
    h4=89,8=78,4 мh sub 4 equals 8 center dot 9 comma 8 equals 78 comma 4 м Находим путь за первые 3 секунды ( h3h sub 3):
    h3=g322=g92=4,5gh sub 3 equals the fraction with numerator g center dot 3 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator g center dot 9 and denominator 2 end-fraction equals 4 comma 5 g При g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared:
    h3=4,59,8=44,1 мh sub 3 equals 4 comma 5 center dot 9 comma 8 equals 44 comma 1 м Вычисляем путь за четвертую секунду ( Δhdelta h):
    Δh=h4h3=78,444,1=34,3 мdelta h equals h sub 4 minus h sub 3 equals 78 comma 4 minus 44 comma 1 equals 34 comma 3 м

Альтернативный способ (через среднюю скорость) Путь за nn-ную секунду можно также вычислить по формуле: Δh=g2(2n1)delta h equals g over 2 end-fraction open paren 2 n minus 1 close paren Где n=4n equals 4: Δh=9,82(241)=4,97=34,3 мdelta h equals the fraction with numerator 9 comma 8 and denominator 2 end-fraction open paren 2 center dot 4 minus 1 close paren equals 4 comma 9 center dot 7 equals 34 comma 3 м Ответ: За четвертую секунду капля проходит путь, равный 34,3 метра (при использовании значения g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared). Если в ваших расчетах принято округлять gg до 10 м/с210 м/с squared, то результат составит 35 метров. Хотите, чтобы я составил таблицу пройденного пути для каждой из первых пяти секунд падения?

Форма ответа

Ваш аватар