Найдите среднюю скорость свободно падающего без начальной скорости тела за первую,вторую и третью секунду падения. чему равна средняя скорость тела за n-ю секунду свободного падения?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Средние скорости свободно падающего тела за первую, вторую и третью секунды составляют 4,9 м/с, 14,7 м/с и 24,5 м/с соответственно, а общая формула для средней скорости за nn-ю секунду имеет вид vcp=g(2n1)2v sub c p end-sub equals g of open paren 2 n minus 1 close paren over 2 end-fraction . ️ Шаг 1: Определение формулы перемещения и средней скорости При свободном падении без начальной скорости ( v0=0v sub 0 equals 0) путь, пройденный телом за время tt, определяется формулой: s(t)=gt22s open paren t close paren equals the fraction with numerator g t squared and denominator 2 end-fraction Средняя скорость на промежутке времени от t1t sub 1 до t2t sub 2 рассчитывается как отношение пройденного за этот интервал пути к длительности интервала Δt=t2t1delta t equals t sub 2 minus t sub 1: vcp=s(t2)s(t1)t2t1v sub c p end-sub equals the fraction with numerator s open paren t sub 2 close paren minus s open paren t sub 1 close paren and denominator t sub 2 minus t sub 1 end-fraction ️ Шаг 2: Вывод формулы для n-й секунды nn-я секунда падения — это интервал времени между моментами t1=n1t sub 1 equals n minus 1 и t2=nt sub 2 equals n. Длительность этого интервала Δt=1delta t equals 1 с. Подставим значения в формулу: vcp,n=s(n)s(n1)1=gn22g(n1)22v sub c p comma n end-sub equals the fraction with numerator s open paren n close paren minus s open paren n minus 1 close paren and denominator 1 end-fraction equals the fraction with numerator g n squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator g of open paren n minus 1 close paren squared and denominator 2 end-fraction Раскроем скобки в числителе: vcp,n=g2(n2(n22n+1))=g2(2n1)=g(n0,5)v sub c p comma n end-sub equals g over 2 end-fraction open paren n squared minus open paren n squared minus 2 n plus 1 close paren close paren equals g over 2 end-fraction open paren 2 n minus 1 close paren equals g of open paren n minus 0 comma 5 close paren ️ Шаг 3: Расчет значений для первой, второй и третьей секунд Используя ускорение свободного падения g9,8g is approximately equal to 9 comma 8 м/с², вычислим средние скорости:

  1. За первую секунду ( n=1n equals 1):
    vcp,1=9,8(10,5)=4,9 м/сv sub c p comma 1 end-sub equals 9 comma 8 center dot open paren 1 minus 0 comma 5 close paren equals 4 comma 9 м/с За вторую секунду ( n=2n equals 2):
    vcp,2=9,8(20,5)=14,7 м/сv sub c p comma 2 end-sub equals 9 comma 8 center dot open paren 2 minus 0 comma 5 close paren equals 14 comma 7 м/с За третью секунду ( n=3n equals 3):
    vcp,3=9,8(30,5)=24,5 м/сv sub c p comma 3 end-sub equals 9 comma 8 center dot open paren 3 minus 0 comma 5 close paren equals 24 comma 5 м/с

Ответ: Средняя скорость за первую секунду равна 4,9 м/с, за вторую — 14,7 м/с, за третью — 24,5 м/с. Общая формула для средней скорости за nn-ю секунду: vcp=g(n0,5)v sub c p end-sub equals g of open paren n minus 0 comma 5 close paren или vcp=g(2n1)2v sub c p end-sub equals g of open paren 2 n minus 1 close paren over 2 end-fraction . Нужно ли рассчитать мгновенную скорость в конце каждой секунды или полный путь, пройденный телом к этому моменту?

Форма ответа

Ваш аватар