Стрела, выпущенная из лука вертикально вверх, вернулась на землю через 6 секунд. Какова максимальная высота, которую она достигла, и какая была начальная скорость стрелы? Нужно полное решение!

Физика 7 класс Движение тел под действием силы тяжести стрела лук вертикально вверх максимальная высота начальная скорость физика 7 класс Движение свободное падение формулы решение задачи Новый

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать основные уравнения движения с постоянным ускорением. В данном случае ускорение - это ускорение свободного падения, которое равно примерно 9.8 м/с² (мы будем использовать 10 м/с² для упрощения расчетов).

Сначала давайте разберемся с временем полета стрелы. Стрела поднимается вверх, достигает максимальной высоты, а затем падает обратно на землю. Время, за которое стрела поднимается до максимальной высоты, равно половине общего времени полета. Таким образом:

• Общее время полета = 6 секунд
• Время подъема до максимальной высоты = 6 секунд / 2 = 3 секунды

Теперь мы можем использовать уравнение движения для определения начальной скорости. Уравнение, которое связывает начальную скорость (v0), время (t) и ускорение (a), выглядит так:

v = v0 - a * t

Когда стрела достигает максимальной высоты, ее конечная скорость (v) равна 0 м/с. Подставим известные значения в уравнение:

1. v = 0 м/с
2. a = 10 м/с² (ускорение свободного падения)
3. t = 3 секунды

Теперь подставим эти значения в уравнение:

0 = v0 - 10 * 3

Отсюда:

v0 = 10 * 3 = 30 м/с

Теперь мы знаем начальную скорость стрелы - она равна 30 м/с.

Теперь давайте найдем максимальную высоту, которую достигла стрела. Для этого мы можем использовать следующее уравнение движения:

h = v0 * t - 0.5 * a * t²

Где:

• h - максимальная высота
• v0 = 30 м/с (начальная скорость)
• a = 10 м/с² (ускорение свободного падения)
• t = 3 секунды (время, за которое стрела поднимается до максимальной высоты)

Подставим значения в уравнение:

h = 30 * 3 - 0.5 * 10 * 3²

Теперь посчитаем:

1. 30 * 3 = 90
2. 0.5 * 10 * 3² = 0.5 * 10 * 9 = 45

Теперь подставим эти значения в уравнение для высоты:

h = 90 - 45 = 45 метров

Итак, максимальная высота, которую достигла стрела, составляет 45 метров, а начальная скорость стрелы равна 30 м/с.