Мяч бросили вертикально вверх с земли со скоростью 20 м/с. Какова его средняя скорость на второй половине пути до верхней точки?

Физика 10 класс Законы движения тел средняя скорость мяч вертикально вверх физика Движение ускорение высота скорость 20 м/с вторая половина пути верхняя точка Новый

Чтобы найти среднюю скорость мяча на второй половине пути до верхней точки, давайте сначала разберемся с движением мяча. Мы знаем, что мяч был брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с.

Шаг 1: Определение времени подъема до верхней точки

• Мы можем использовать формулу для определения времени, за которое мяч достигнет максимальной высоты. В этом случае конечная скорость (v) будет равна 0 м/с (в верхней точке мяч останавливается).
• Используем уравнение движения: v = v0 - g*t, где:
• v0 = начальная скорость = 20 м/с
• g = ускорение свободного падения ≈ 9.8 м/с²
• t = время подъема
• Подставляем значения: 0 = 20 - 9.8*t.
• Решаем уравнение: 9.8*t = 20, отсюда t = 20 / 9.8 ≈ 2.04 секунды.

Шаг 2: Определение высоты подъема

• Теперь найдем высоту, на которую поднимется мяч, используя формулу: h = v0*t - (1/2)*g*t².
• Подставляем известные значения: h = 20*2.04 - (1/2)*9.8*(2.04)².
• Сначала считаем 20*2.04 = 40.8 м.
• Теперь считаем (1/2)*9.8*(2.04)² ≈ 20.4 м.
• Таким образом, h = 40.8 - 20.4 = 20.4 м.

Шаг 3: Определение средней скорости на второй половине пути

• Вторая половина пути будет от высоты 20.4 м до верхней точки, где высота составляет 20.4 м.
• Средняя скорость (vср) на этом участке пути вычисляется как: vср = (v0 + v) / 2, где:
• v0 = начальная скорость на второй половине пути = 10 м/с (это половина начальной скорости, так как мы рассматриваем вторую половину пути)
• v = конечная скорость на верхней точке = 0 м/с.
• Подставляем: vср = (10 + 0) / 2 = 5 м/с.

Ответ: Средняя скорость мяча на второй половине пути до верхней точки составляет 5 м/с.