Если камень бросить вертикально вверх со скоростью 10 м/с с высоты 15 м, то через какое время он вернется на землю?

Физика 5 класс Движение тел в поле тяжести камень бросить вертикально вверх скорость 10 м/с высота 15 м время возвращения физика задачи по физике Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить, через какое время камень вернется на землю после того, как он был брошен вверх. Мы будем использовать уравнение движения с постоянным ускорением, учитывая, что ускорение свободного падения направлено вниз и равно примерно 9.8 м/с².

Шаг 1: Определим начальные условия

• Начальная скорость (v0) = 10 м/с (вверх)
• Начальная высота (h0) = 15 м
• Ускорение (a) = -9.8 м/с² (отрицательное, так как направлено вниз)

Шаг 2: Запишем уравнение движения

Мы можем использовать следующее уравнение для определения высоты (h) в зависимости от времени (t):

h(t) = h0 + v0 * t + (1/2) * a * t²

Подставим известные значения:

h(t) = 15 + 10t - 4.9t²

Шаг 3: Найдем время, когда камень достигнет земли

Когда камень вернется на землю, высота h будет равна 0. Таким образом, мы можем записать уравнение:

0 = 15 + 10t - 4.9t²

Шаг 4: Приведем уравнение к стандартному виду

Перепишем уравнение:

4.9t² - 10t - 15 = 0

Шаг 5: Решим квадратное уравнение

Используем формулу для решения квадратного уравнения:

t = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a)

• a = 4.9
• b = -10
• c = -15

Теперь подставим значения:

b² - 4ac = (-10)² - 4 * 4.9 * (-15) = 100 + 294 = 394

Теперь найдем корни:

t = (10 ± √394) / (2 * 4.9)

√394 ≈ 19.85

Таким образом, у нас есть два значения для t:

t1 = (10 + 19.85) / 9.8 ≈ 3.01 с

t2 = (10 - 19.85) / 9.8 (это значение отрицательное, его можно игнорировать)

Ответ: Камень вернется на землю примерно через 3.01 секунды.