Срочно! С крыши дома высотой 28 м падает шарик с начальной скоростью 8 м/с. Какова его скорость в момент удара о землю? Постройте график зависимости проекции скорости шарика на ось Y от времени.

Физика 10 класс Законы движения тел сила тяжести скорость шарика падение с высоты график скорости физика движения начальная скорость время падения уравнение движения кинематика вертикальное движение Новый

Для решения данной задачи мы будем использовать законы движения с постоянным ускорением. В данном случае, шарик падает под действием силы тяжести, что создает ускорение, равное ускорению свободного падения g, которое приблизительно равно 9.81 м/с².

Шаг 1: Определим параметры движения.

• Высота h = 28 м.
• Начальная скорость v0 = 8 м/с (вниз).
• Ускорение a = g = 9.81 м/с² (также вниз).

Шаг 2: Найдем время падения.

Используем уравнение движения:

h = v0 * t + (1/2) * a * t²

Подставим известные значения:

28 = 8 * t + (1/2) * 9.81 * t²

Это уравнение можно привести к стандартной форме:

0 = (4.905) * t² + 8 * t - 28

Теперь решим квадратное уравнение:

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения:

t = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a)

где a = 4.905, b = 8, c = -28.

Сначала находим дискриминант:

D = b² - 4ac = 8² - 4 * 4.905 * (-28) = 64 + 549.84 = 613.84

Теперь находим корни:

t = (-8 ± √613.84) / (2 * 4.905)

Находим √613.84 ≈ 24.77, тогда:

t1 = (-8 + 24.77) / 9.81 ≈ 1.71 с (время падения)

t2 = (-8 - 24.77) / 9.81 (отрицательное значение, не учитываем).

Шаг 3: Найдем скорость в момент удара о землю.

Используем формулу для скорости:

v = v0 + a * t

Подставим значения:

v = 8 + 9.81 * 1.71

v ≈ 8 + 16.79 ≈ 24.79 м/с.

Ответ: Скорость шарика в момент удара о землю составляет примерно 24.79 м/с.

Шаг 4: Построим график зависимости проекции скорости шарика на ось Y от времени.

Проекция скорости на ось Y изменяется линейно во времени, так как ускорение постоянное. Начальная скорость равна 8 м/с, и с течением времени скорость увеличивается на 9.81 м/с². Мы можем рассчитать скорость в разные моменты времени:

• t = 0 с: v = 8 м/с
• t = 0.5 с: v = 8 + 9.81 * 0.5 ≈ 13.905 м/с
• t = 1.0 с: v = 8 + 9.81 * 1.0 ≈ 17.81 м/с
• t = 1.5 с: v = 8 + 9.81 * 1.5 ≈ 21.715 м/с
• t = 1.71 с: v ≈ 24.79 м/с

На графике по оси X будет время, а по оси Y - скорость. График будет представлять собой прямую линию, и его наклон будет равен ускорению, то есть 9.81 м/с².

Таким образом, мы получили все необходимые данные для решения задачи и построения графика. Если у вас есть доступ к графическому редактору или программному обеспечению, вы можете построить график на основе указанных значений.