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.