Какова будет скорость шарика в момент удара о землю, если он падает с крыши дома высотой 28 м с начальной скоростью 8 м/с? Также, пожалуйста, постройте график зависимости проекции скорости шарика на ось Y от времени, желательно с подробным объяснением.

Физика 10 класс Свободное падение тел скорость шарика падение с высоты начальная скорость график скорости Проекция скорости физика движения свободное падение уравнение движения время падения высота падения Новый

Для решения задачи о скорости шарика в момент удара о землю, нам нужно использовать законы движения с постоянным ускорением. Мы будем учитывать начальную скорость, высоту падения и ускорение свободного падения.

Шаг 1: Определение данных

• Высота (h) = 28 м
• Начальная скорость (v0) = 8 м/с (вниз)
• Ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с² (вниз)

Шаг 2: Использование уравнения движения

Мы можем использовать уравнение для определения конечной скорости (v) в момент удара о землю:

v² = v0² + 2gh

где:

• v - конечная скорость
• v0 - начальная скорость
• g - ускорение свободного падения
• h - высота падения

Шаг 3: Подстановка значений

Подставим известные значения в уравнение:

v² = (8 м/с)² + 2 * (9.81 м/с²) * (28 м)

v² = 64 + 549.68

v² = 613.68

Теперь найдем v:

v = √(613.68) ≈ 24.78 м/с

Ответ: Скорость шарика в момент удара о землю составит примерно 24.78 м/с.

График зависимости проекции скорости шарика на ось Y от времени

Теперь давайте построим график зависимости скорости от времени. Для этого нам нужно определить, как скорость изменяется в процессе падения.

Шаг 4: Определение времени падения

Сначала найдем время (t), за которое шарик упадет с высоты 28 м. Мы можем использовать уравнение движения:

h = v0 * t + (1/2) * g * t²

28 = 8t + (1/2) * 9.81 * t²

Это квадратное уравнение, которое можно решить. Однако для упрощения, мы можем использовать численные методы или графики, чтобы найти значение t.

Шаг 5: Построение графика

Скорость шарика будет увеличиваться с течением времени. Начальная скорость равна 8 м/с, и по мере падения скорость увеличивается на 9.81 м/с².

График будет выглядеть следующим образом:

1. Время = 0 с: Скорость = 8 м/с
2. Время = t1 (время падения): Скорость = 24.78 м/с

График будет линейным, так как скорость меняется равномерно с течением времени:

• Ось X - время (с)
• Ось Y - скорость (м/с)

Таким образом, на графике мы можем видеть, что скорость шарика линейно возрастает от начального значения 8 м/с до конечного значения 24.78 м/с в момент удара о землю.