Какой путь пройдет тело, которое было брошено вверх со скоростью 40 м/с, за 5 секунд?

Физика 11 класс Законы движения тел в гравитационном поле путь тела брошенное тело скорость 40 м/с физика 11 класс движение вверх время 5 секунд Новый

Чтобы определить путь, который пройдет тело, брошенное вверх со скоростью 40 м/с за 5 секунд, нам нужно учитывать два этапа движения: подъем и падение.

Шаг 1: Определим максимальную высоту, которую достигнет тело.

• Тело движется вверх, пока его скорость не станет равной нулю. Это происходит, когда сила тяжести (g) замедляет его движение.
• Используем формулу для определения высоты (h), которую тело достигает:

h = v0 * t - (g * t^2) / 2

где:

• v0 = 40 м/с (начальная скорость),
• g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения),
• t - время подъема.

Шаг 2: Найдем время подъема.

• Время подъема (t1) можно найти, используя формулу:

t1 = v0 / g

Подставим значения:

t1 = 40 м/с / 9.8 м/с² ≈ 4.08 секунд.

Шаг 3: Определим высоту, достигнутую телом.

• Так как время подъема составляет примерно 4.08 секунд, мы можем подставить это значение в формулу для высоты:

h = 40 м/с * 4.08 с - (9.8 м/с² * (4.08 с)^2) / 2

h ≈ 81.6 м - 81.6 м = 0 м (на самом деле, высота будет максимальной на 4.08 с, а затем тело начнет падать).

Таким образом, максимальная высота, которую тело достигнет, составляет примерно 81.6 метра.

Шаг 4: Определим путь за 5 секунд.

• Тело поднимается в течение 4.08 секунд и затем начинает падать.
• Оставшееся время падения: 5 с - 4.08 с = 0.92 с.

Теперь мы можем вычислить путь, который тело пройдет вниз за 0.92 секунды с помощью формулы:

h = (g * t^2) / 2

где t = 0.92 с.

Подставляем значения:

h = (9.8 м/с² * (0.92 с)^2) / 2 ≈ 4.14 м.

Шаг 5: Общий путь.

• Общий путь, пройденный телом за 5 секунд, будет равен пути, пройденному вверх, плюс путь, пройденный вниз:

Общий путь = 81.6 м (вверх) + 4.14 м (вниз) = 85.74 м.

Ответ: Тело пройдет примерно 85.74 метра за 5 секунд.