Олимпийский атлет спускается на лыжах с горки без начальной скорости. Спустившись до горизонтального участка, он начинает замедляться

Олимпийский атлет спускается на лыжах с горки без начальной скорости.
Спустившись до горизонтального участка, он начинает замедляться с ускорением -2,5 м/с^2
и полностью останавливается через 125 метров. Найдите высоту горки, если считать, что
сила трения и сопротивление воздуха во время спуска до горизонтального участка
пренебрежимо мало.

На горизонтальном участке движение с постоянным ускорением. Ускорение отрицательное - торможение. Путь при равноускоренном движении определяется формулой:

S=\frac{v_1^2-v_2^2}{2a}         (1)     

Лыжник остановился, конечная скорость равна нулю   v_2=0       (2)

Тогда с учетом (2) путь (1) можно выразить:    S=\frac{v_1^2}{2a}           (3)

Выразим скорость у подножия горки (она же начальная скорость на горизонтальном участке)

v_1^2=2aS           (4)

Закон сохранения энергии:    mgh=\frac{mv_1^2}{2}         (5)

Подставим в (5) значение квадрата скорости из (4):

     gh=\frac{v_1^2}{2}=\frac{2aS}{2}=aS

Искомая высота:

h=\frac{aS}{g}              h=\frac{2,5*125}{9,81}\approx 32\;\text{м}


Комментарии