Тело, брошенное вертикально вверх от поверхности земли, достигло максимальной высоты 20м. с какой начальной скоростью тело было брошено вверх? сопротивлением воздуха пренебречь.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения механической энергии или кинематическими формулами равноускоренного движения. Физические данные

  • Максимальная высота ( hh): 20 м Ускорение свободного падения ( gg): 9,8 м/с2is approximately equal to 9 comma 8 м/с squared (для упрощения расчетов часто принимают за 10 м/с²) Конечная скорость в наивысшей точке ( vv): 0 м/с

Способ 1: Через закон сохранения энергии В момент броска тело обладает максимальной кинетической энергией, которая на максимальной высоте полностью переходит в потенциальную энергию. Eкин=Eпотcap E sub к и н end-sub equals cap E sub п о т end-sub mv022=mghthe fraction with numerator m v sub 0 squared and denominator 2 end-fraction equals m g h Где:

  • mm — масса тела; v0v sub 0 — начальная скорость; gg — ускорение свободного падения; hh — высота.

Масса mm сокращается, и формула для начальной скорости принимает вид: v0=2ghv sub 0 equals the square root of 2 g h end-root Способ 2: Через кинематическую формулу Используем формулу зависимости перемещения от скорости без учета времени: v2v02=-2ghv squared minus v sub 0 squared equals negative 2 g hТак как в верхней точке v=0v equals 0, уравнение принимает вид: v02=-2ghv0=2ghnegative v sub 0 squared equals negative 2 g h ⟹ v sub 0 equals the square root of 2 g h end-root Расчет Подставим значения в полученную формулу (используя g=10 м/с2g equals 10 м/с squared): v0=21020v sub 0 equals the square root of 2 center dot 10 center dot 20 end-root v0=400v sub 0 equals the square root of 400 end-root v0=20 м/сv sub 0 equals 20 м/сЕсли использовать более точное значение g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared: v0=29,820=39219,8 м/сv sub 0 equals the square root of 2 center dot 9 comma 8 center dot 20 end-root equals the square root of 392 end-root is approximately equal to 19 comma 8 м/с Ответ: Начальная скорость тела составила 20 м/с. Могу рассчитать для вас время полета этого тела или его скорость на определенной высоте.

Форма ответа

Ваш аватар