Какое перемещение совершает тело, свободно падающее с высоты 80 м, за последнюю секунду своего падения?
Физика 11 класс Свободное падение
Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Свободное падение — это движение тела под действием силы тяжести без учета сопротивления воздуха. При этом ускорение тела равно ускорению свободного падения, которое обычно обозначается как g и составляет приблизительно 9.8 м/с².
Для этого используем формулу для времени падения:
h = (g * t²) / 2
где h — высота (80 м), g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²), t — время падения.
Перепишем формулу для времени:
t² = 2h / g
Подставим значения:
t² = 2 * 80 / 9.8 ≈ 16.33
Теперь извлечем квадратный корень, чтобы найти t:
t ≈ 4.04 с
Округлим до ближайшего целого, так как время измеряется в целых секундах: t ≈ 4 с.
Скорость свободно падающего тела в момент времени t определяется формулой:
v = g * t
Подставим t = 3 с (за одну секунду до конца падения):
v = 9.8 * 3 = 29.4 м/с
Перемещение за последнюю секунду можно найти, используя формулу:
s = v * t + (g * t²) / 2
где v — начальная скорость за последнюю секунду (29.4 м/с), t — время (1 с), g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²).
Подставим значения:
s = 29.4 * 1 + (9.8 * 1²) / 2 = 29.4 + 4.9 = 34.3 м
Таким образом, перемещение тела за последнюю секунду своего падения составляет 34.3 метра.