Горы встретили нас плохой погодой, огромные потоки воды спустились с гор, словно река, несущая молоко, но вовсе

Горы встретили нас плохой погодой, огромные потоки воды спустились с гор, словно река, несущая молоко, но вовсе не грязная вода. Сразу за рекой вздымались скалистые горы, очерченные ломаной линией. Но постепенно небо над окружающими нас вершинами прояснилось и через час на нем появились звезды. По пути мы слышали свистки сурков справа и слева. По словам местных жителей, даже смертельно раненый сурок все же успевает.
Вечная_Мечта

Вечная_Мечта

перекатиться на расстояние 150 метров. На сколько метров надо подняться, чтобы перекатывание сурка с осыпа скалы занимало столько же времени или больше? Обоснуйте ответ.

Для решения этой задачи нам понадобятся основные принципы физики, а именно принцип сохранения энергии и принцип свободного падения.

Предположим, что высота, на которой находится сурок до падения, равна \( h_0 \), а высота, на которую нужно подняться, чтобы перекатывание заняло столько же времени или больше, равна \( h \).

Согласно принципу сохранения энергии, потенциальная энергия сурка, находящегося на высоте \( h_0 \), и его кинетическая энергия должны быть равны сумме потенциальной энергии сурка на новой высоте \( h \) и его кинетической энергии:

\[ mgh_0 = mgh + \frac{1}{2}mv^2 \],

где \( m \) - масса сурка, \( g \) - ускорение свободного падения, \( v \) - скорость сурка при перекатывании.

Учитывая, что в задаче указано, что перекатывание сурка занимает столько же времени или больше, можно сделать вывод, что скорость сурка при перекатывании на новой высоте \( h \) будет такая же или меньше.

Используя принцип свободного падения, можно выразить скорость сурка при перекатывании через высоту падения:

\[ v = \sqrt{2gh_0} \].

Подставим это выражение для скорости в уравнение сохранения энергии:

\[ mgh_0 = mgh + \frac{1}{2}m(\sqrt{2gh_0})^2 \]
\[ mgh_0 = mgh + mgh_0 \]
\[ 0 = mgh \].

Отсюда следует, что \( h = 0 \).

Таким образом, чтобы перекатывание сурка заняло столько же времени или больше на новой высоте, сурок должен подняться над осыпью скалы не на какую-либо высоту, а оставаться на той же высоте, на которой он находился до падения.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello