Камень бросили вертикально вверх с поверхности Земли. Определите, модуль начальной скорости камня, если максимальная высота его подъема равна 20 м.
1. Движение по горизонтали - равномерное со скоростью v=15 м/с.
S = v*t
2. Движение по вертикали - равноускоренное с ускорением g и нулевой начальной скоростью:
h = gt^2/2
Отсюда находим время полета:
\( t\ =\ \sqrt{\frac{2h}{g}} \)
t = \( \sqrt{\frac{20}{9,8}}\approx\ 1,4\ c. \)
Теперь находим дальность полета:
S = 15*1,4 = 21 м.
Ответ: через 1,4 с; 21 м.
2. Движение до максимальной высоты: равнозамедленное с ускорением (-g) и начальной скоростью v0 =?
Уравнения этого движения:
v0 - gt = 0, t = v0/g
h = v0*t - gt^2/2, h = v0^2/(2g)
Теперь находим v0:
\( v_{0}=\sqrt{2gh}\ =\ \sqrt{2*10*20}\ =\ 20. \)
Ответ: 20 м/с.
(можно решить и через закон сохранения энергии:
mgh = mv0^2/2, v0 = кор(2gh)= 20 м/с. Смотря какую тему сейчас проходите)