Ныряльщик прыгает со скалы высотой 20 м и погружается на глубину 10 м. Какое время он провел в воде до полной остановки, если движение в воде считать равнозамедленным?

Физика 8 класс Законы движения физика 8 класс ныряльщик со скалы время в воде равнозамедленное движение погружение в воду Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить время, которое ныряльщик провел в воде, прежде чем остановиться. Мы будем использовать формулы равнозамедленного движения.

Шаг 1: Определим скорость ныряльщика при входе в воду.

Ныряльщик прыгает с высоты 20 метров. Мы можем использовать закон сохранения энергии или формулу для свободного падения, чтобы найти его скорость при входе в воду.

Формула для скорости при свободном падении выглядит так:

• v = √(2gh),

где:

• v - конечная скорость,
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• h - высота падения (в нашем случае 20 м).

Подставим значения:

• v = √(2 * 9.8 * 20) = √(392) ≈ 19.8 м/с.

Шаг 2: Найдем замедление ныряльщика в воде.

Теперь нам нужно определить, как быстро он замедляется в воде. Предположим, что ныряльщик останавливается на глубине 10 метров. Мы можем использовать формулу:

v² = u² + 2as,

где:

• v - конечная скорость (0 м/с, когда он останавливается),
• u - начальная скорость (19.8 м/с),
• a - ускорение (в данном случае это будет отрицательное значение, так как это замедление),
• s - расстояние (10 м).

Подставим известные значения:

• 0 = (19.8)² + 2 * a * 10.

Решим это уравнение для a:

• 0 = 392.04 + 20a,
• 20a = -392.04,
• a = -19.602 м/с².

Шаг 3: Найдем время, которое ныряльщик провел в воде.

Теперь мы можем использовать формулу для нахождения времени:

v = u + at.

Подставим известные значения:

• 0 = 19.8 + (-19.602)t.

Решим это уравнение для t:

• 19.602t = 19.8,
• t = 19.8 / 19.602 ≈ 1.01 с.

Ответ: Ныряльщик провел в воде примерно 1.01 секунды до полной остановки.