Мячик был брошен вниз с высоты 120 метров. Какова была начальная скорость мячика, если его скорость при ударе о землю составила 50 м/с? При этом сопротивление воздуха можно не учитывать.

Физика 9 класс Свободное падение начальная скорость мячика скорость при ударе о землю физика мячик кинематика свободное падение высота 120 метров Новый

Для решения задачи, давайте воспользуемся законом сохранения энергии. Мы знаем, что при падении мячик будет преобразовывать потенциальную энергию в кинетическую. В данном случае нам нужно найти начальную скорость мячика.

Сначала запишем основные данные:

• Высота (h) = 120 метров
• Скорость при ударе о землю (v) = 50 м/с

Потенциальная энергия (Eпот) на высоте h определяется формулой:

Eпот = m * g * h

где m - масса мячика, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²), h - высота.

Кинетическая энергия (Eкин) при ударе о землю определяется формулой:

Eкин = (m * v²) / 2

По закону сохранения энергии, потенциальная энергия на высоте равна кинетической энергии при ударе о землю:

Eпот = Eкин

Подставим формулы:

m * g * h = (m * v²) / 2

Мы можем сократить массу (m) с обеих сторон уравнения, так как она не равна нулю:

g * h = (v²) / 2

Теперь подставим известные значения:

9.81 * 120 = (50²) / 2

Посчитаем левую часть:

9.81 * 120 = 1177.2 Дж

Теперь посчитаем правую часть:

(50²) / 2 = 2500 / 2 = 1250 Дж

Теперь у нас есть уравнение:

1177.2 = 1250

Это уравнение не совсем корректно, так как мы не учли начальную скорость. Давайте воспользуемся другой формулой, которая учитывает начальную скорость:

v² = v0² + 2gh

где v0 - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Подставим известные значения:

50² = v0² + 2 * 9.81 * 120

2500 = v0² + 2354.4

Теперь выразим начальную скорость v0:

v0² = 2500 - 2354.4

v0² = 145.6

Теперь найдём начальную скорость:

v0 = √145.6 ≈ 12.08 м/с

Ответ: Начальная скорость мячика при броске вниз составила примерно 12.08 м/с.