Какова будет максимальная высота, на которую будут подниматься камни из горной породы при извержении вулкана, если не учитывать сопротивление воздуха? Дано: начальная скорость выбрасывания U=90 м/с и ускорение свободного падения g=10 м/с^2.
Filipp
Для решения этой задачи мы можем использовать законы движения тела под действием свободного падения. Сначала посмотрим на вертикальное движение камня после его выбрасывания.
Используя уравнение движения , где - высота, - начальная скорость, - ускорение свободного падения, - время, мы можем найти высоту, на которой камень будет находиться в определенный момент времени .
В нашем случае мы хотим найти максимальную высоту, поэтому нам нужно найти момент времени, когда вертикальная скорость камня становится равной нулю. Это происходит в самый верхний момент его движения.
Используя второе уравнение движения , где - вертикальная скорость, - начальная скорость, - ускорение свободного падения и - время, мы можем найти время, когда вертикальная скорость станет равной нулю.
Приравняв вертикальную скорость к нулю, получим:
Так как время не может быть отрицательным, то мы можем сделать вывод, что камень достигнет своей максимальной высоты через время .
Подставим это значение времени в уравнение движения:
Теперь подставим данные, которые нам даны:
Итак, максимальная высота, на которую будут подниматься камни, будет равна -405 метров. Отрицательное значение указывает на то, что камень вернется вниз к точке выбрасывания после достижения своей максимальной высоты. В этом решении мы не учитываем сопротивление воздуха.
Используя уравнение движения
В нашем случае мы хотим найти максимальную высоту, поэтому нам нужно найти момент времени, когда вертикальная скорость камня становится равной нулю. Это происходит в самый верхний момент его движения.
Используя второе уравнение движения
Приравняв вертикальную скорость к нулю, получим:
Так как время не может быть отрицательным, то мы можем сделать вывод, что камень достигнет своей максимальной высоты через время
Подставим это значение времени в уравнение движения:
Теперь подставим данные, которые нам даны:
Итак, максимальная высота, на которую будут подниматься камни, будет равна -405 метров. Отрицательное значение указывает на то, что камень вернется вниз к точке выбрасывания после достижения своей максимальной высоты. В этом решении мы не учитываем сопротивление воздуха.
Знаешь ответ?