На какой высоте произойдет столкновение двух вертикально брошенных вверх шариков с начальными скоростями 8 м/с и

На какой высоте произойдет столкновение двух вертикально брошенных вверх шариков с начальными скоростями 8 м/с и 5 м/с, между которыми имеется временной интервал в 1 секунду?
Баська

Баська

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение движения вертикально брошенного объекта:
\[ h = h_0 + v_0t - \frac{1}{2}gt^2 \]
где:
- \( h \) - высота, на которой находится объект в момент времени \( t \);
- \( h_0 \) - начальная высота, на которой находится объект;
- \( v_0 \) - начальная вертикальная скорость объекта;
- \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²);
- \( t \) - время.

Для первого шарика, у которого начальная скорость равна 8 м/с, начальная высота \( h_0 = 0 \), так как шарик брошен вертикально вверх. Мы знаем, что через 1 секунду \( t = 1 \). Подставим все значения в уравнение и рассчитаем высоту шарика:
\[ h_1 = 0 + 8 \cdot 1 - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot 1^2 \]
\[ h_1 = 8 - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot 1 \]
\[ h_1 = 8 - 4,9 \]
\[ h_1 = 3,1 \, \text{м} \]

Таким образом, первый шарик достигнет высоты 3,1 метра через 1 секунду.

Для второго шарика, у которого начальная скорость равна 5 м/с, начальная высота также равна 0. Подставим значения в уравнение и найдем высоту:
\[ h_2 = 0 + 5 \cdot 1 - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot 1^2 \]
\[ h_2 = 5 - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot 1 \]
\[ h_2 = 5 - 4,9 \]
\[ h_2 = 0,1 \, \text{м} \]

Таким образом, второй шарик достигнет высоты 0,1 метра через 1 секунду.

Чтобы найти высоту столкновения двух шариков, мы должны найти момент времени, когда оба шарика находятся на одной высоте. Для этого мы можем приравнять уравнения движения двух шариков:
\[ h_1 = h_2 \]
\[ 3,1 = 0,1 + 5t - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot t^2 \]

Данное уравнение является квадратным, и его можно решить с помощью дискриминанта. Приведем его к стандартному виду:
\[ -\frac{1}{2} \cdot 9,8t^2 + 5t + 0,1 - 3,1 = 0 \]
\[ -4,9t^2 + 5t - 3 = 0 \]

Дискриминант этого уравнения равен:
\[ D = b^2 - 4ac \]
\[ D = 5^2 - 4 \cdot (-4,9) \cdot (-3) \]
\[ D = 25 - 58,8 \]
\[ D = -33,8 \]

Так как дискриминант отрицательный, то уравнение не имеет решений. Это означает, что шарики никогда не столкнутся на одной высоте.

Таким образом, два шарика не столкнутся на одной высоте.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello