Свободно падающее тело, начальная скорость которого равна нулю, спустя некоторое время после начала падения оказалось на высоте 1100 м, а через 10 секунд - на высоте 120 м над землей. С какой высоты начинало падение это тело?
Физика11 классСвободное падение телсвободно падающее теловысота 1100 мвысота 120 мвремя паденияначальная скоростьфизика 11 классзадача по физикедвижение телазакон свободного падения
Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение движения для свободно падающего тела. Поскольку тело падает свободно, мы можем использовать следующее уравнение:
h = h0 - (gt^2)/2
где:
Давайте обозначим:
Сначала запишем уравнение для высоты h1:
1100 = h0 - (g * t1^2)/2
Теперь запишем уравнение для высоты h2:
120 = h0 - (g * (t1 + 10)^2)/2
Теперь у нас есть две уравнения с двумя неизвестными (h0 и t1). Мы можем выразить h0 из первого уравнения:
h0 = 1100 + (g * t1^2)/2
Теперь подставим это значение h0 во второе уравнение:
120 = 1100 + (g * t1^2)/2 - (g * (t1 + 10)^2)/2Теперь упростим уравнение:
120 = 1100 + (g * t1^2)/2 - (g * (t1^2 + 20t1 + 100))/2
Соберем все термины:
120 = 1100 + (g * t1^2)/2 - (g * t1^2)/2 - 10gt1 - 50g
Это упрощается до:
120 = 1100 - 10gt1 - 50g
Теперь подставим значение g (примерно 9.8 м/с²):
120 = 1100 - 10 * 9.8 * t1 - 50 * 9.8
Теперь решим это уравнение для t1:
120 = 1100 - 98t1 - 490
120 = 610 - 98t1
98t1 = 610 - 120
98t1 = 490
t1 = 490 / 98
t1 = 5
Теперь, когда мы знаем t1, можем найти h0:
h0 = 1100 + (g * t1^2)/2
h0 = 1100 + (9.8 * 5^2)/2
h0 = 1100 + (9.8 * 25)/2
h0 = 1100 + 122.5
h0 = 1222.5 м
Таким образом, начальная высота, с которой начинало падение тело, составляет примерно 1222.5 метра.