Если вертикально брошенное тело прошло последнюю 1/4 часть пути за 3 секунды, каково общее время подъёма? Какова начальная скорость тела?
Дано:
t_4=3\;c
S_4=\frac{S}{4}
Найти: t,\;v_0
Обозначим высоту максимального подъема S, а скорость в начале последней четверти пути v.
Весь процесс состоит из подъема и падения. По условию речь идет о последней четверти пути. Это значит - уже при падении. Весь путь - это 2S. За время t_4 тело пройдет путь
\frac{S}{2}=vt_4+\frac{gt_4^2}{2} (1)
S=2vt_4+gt_4^2 (2)
S=6v+90 (3)
v=v_0-gt_4 (4)
S=6(v_0-gt_4)+90 (5)
S=6v_0-180+90 (6)
S=6v_0-90 (7)
S=\frac{v_0^2}{2g} (8)
S=\frac{v_0^2}{20} (9)
(9)=(7)
\frac{v_0^2}{20}=6v_0-90 (10)
v_0^2-120v_0+1800=0 (11)
v_{01}\approx 102,4 м/с (12)
v_{02}\approx 17,6 м/с (13)
Ответ (13) не подходит, т.к. при такой начальной скорости тело остановится через
\frac{v_0}{g}=\frac{17,6}{10}=1,76 секунды подъема. Тогда и падать оно будет столько же. А у нас по условию оно падало больше 3 секунд.
Тогда начальная скорость 102,4 м/с. Ого! Как у пули простенького пневматического пистолета!
Высота максимальная: S=\frac{v_0^2}{2g}=\frac{102,4^2}{2*10}\approx 524,3 м
Странные числа..... Как это можно бросить с такой начальной скоростью?
Может в условии забыли сказать, что последняя четверть пути до максимальной высоты? Попробуем проверить.
В конце подъема скорость равна нулю.
v-gt_4=0
v=gt_4 (4)
\frac{S}{4}=\frac{v^2}{2g}=\frac{(gt_4)^2}{2g}=\frac{g^2*3^2}{2g}=\frac{9g}{2}=4,5*10=45 м
Вся высота S=45*4=180 м
Начальная скорость v_0=\sqrt{2gS}=\sqrt{2*10*180}=60 м/с
Ну, так больше похоже на правду.
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.