Тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 20 м/с с башни высотой ℎ, упало на землю спустя 6 секунд. a) Какова высота башни? b) Какова максимальная высота подъема тела? c) С какой скоростью тело ударяется о землю? d) Как выглядит график зависимости скорости тела от времени? e) Как выглядит график зависимости координаты тела от времени?

Физика 11 класс Движение тел в вертикальном направлении высота башни максимальная высота скорость удара о землю график скорости график координаты Новый

Давайте последовательно решим все части задачи, используя основные физические формулы для движения с постоянным ускорением.

a) Какова высота башни?

Для начала определим высоту башни, используя уравнение движения. Тело брошено вертикально вверх, и его движение можно описать уравнением:

h = h0 + v0 * t - (g * t^2) / 2

• h - конечная высота (в момент падения на землю h = 0)
• h0 - начальная высота (высота башни)
• v0 - начальная скорость (20 м/с)
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с^2)
• t - время (6 секунд)

Подставим известные значения в уравнение:

0 = h + 20 * 6 - (9.8 * 6^2) / 2

0 = h + 120 - 176.4

h = 176.4 - 120

h = 56.4 м

Таким образом, высота башни составляет 56.4 метра.

b) Какова максимальная высота подъема тела?

Максимальная высота подъема тела достигается в момент, когда его скорость становится равной нулю. Для этого используем уравнение:

h_max = h0 + (v0^2) / (2 * g)

Подставим известные значения:

h_max = 56.4 + (20^2) / (2 * 9.8)

h_max = 56.4 + 400 / 19.6

h_max = 56.4 + 20.41

h_max ≈ 76.81 м

Таким образом, максимальная высота подъема тела составляет примерно 76.81 метра.

c) С какой скоростью тело ударяется о землю?

Чтобы найти скорость, с которой тело ударяется о землю, используем уравнение для скорости:

v = v0 - g * t

Подставим известные значения:

v = 20 - 9.8 * 6

v = 20 - 58.8

v = -38.8 м/с

Отрицательный знак указывает на то, что тело движется вниз. Таким образом, скорость удара о землю составляет 38.8 м/с.

d) Как выглядит график зависимости скорости тела от времени?

График зависимости скорости от времени будет линейным, так как скорость изменяется равномерно под действием постоянного ускорения свободного падения. Начальная скорость равна 20 м/с, а через 6 секунд скорость становится -38.8 м/с. График будет выглядеть так:

• Ось Y (скорость) будет от 20 м/с до -38.8 м/с.
• Ось X (время) от 0 до 6 секунд.
• Линия будет наклонена вниз, начиная с точки (0, 20) и заканчивая в точке (6, -38.8).

e) Как выглядит график зависимости координаты тела от времени?

График зависимости координаты от времени будет параболическим, так как тело движется с ускорением. Он будет выглядеть следующим образом:

• Ось Y (координата) будет начинаться с высоты 56.4 м и опускаться до 0 м.
• Ось X (время) от 0 до 6 секунд.
• График будет начинаться с точки (0, 56.4) и будет иметь форму параболы, которая опускается вниз, достигая нуля в момент времени 6 секунд.

Таким образом, мы подробно разобрали все части задачи и получили необходимые результаты.