Яку форму має графік, що відображає рух кульки, яку підкинули вертикально вгору, без урахування опору повітря?

Яку форму має графік, що відображає рух кульки, яку підкинули вертикально вгору, без урахування опору повітря?
Виктория_5572

Виктория_5572

Хорошо, чтобы решить эту задачу, нужно разобраться с формой графика, представляющего движение кульки, подброшенной вертикально вверх. Этот график обычно представляет собой параболу.

При вертикальном движении вверх ускорение будет равно ускорению свободного падения \(g\), которое примерно равно 9.8 м/с². В то время как кулька подбрасывается вверх, ее скорость уменьшается на 9.8 м/с каждую секунду.

Таким образом, в самом верхнем пункте траектории скорость равна 0. Дальше, поскольку скорость уменьшается равномерно, у нас есть увеличение значений времени и уменьшение значений скорости, пока кулька не достигнет максимальной высоты.

Далее, когда кулька начинает падать, она ускоряется вниз с той же величиной \(g\), но направленным вниз. Это значит, что кулька будет увеличивать свою скорость на 9.8 м/с каждую секунду.

Траектория кульки в отсутствие сопротивления воздуха будет симметричной относительно точки отброса. То есть, время, затраченное кулькой на поднятие до максимальной высоты, равно времени, затраченному ею на падение с максимальной высоты до начальной точки.

С учетом всего этого, график будет выглядеть следующим образом:

\[
\begin{align*}
t_0 & : \text{начальная точка} \\
t_1 & : \text{кулька достигает максимальной высоты} \\
t_2 & : \text{кулька возвращается в начальную точку} \\
\end{align*}
\]

Теперь поговорим о зависимости между временем \(t\) и высотой \(h\) относительно начальной точки. Поскольку у нас простое вертикальное движение без учета сопротивления, мы можем использовать следующую формулу:

\[ h = v_0 t - \frac{1}{2} g t^2 \]

Где:
- \( h \) - высота в определенный момент времени
- \( v_0 \) - начальная скорость (подбрасываемая скорость)
- \( g \) - ускорение свободного падения (примерно равно 9.8 м/с²)
- \( t \) - время

Теперь мы можем использовать эту формулу для каждого из трех периодов нашей траектории.

1. Начальная точка (\( t_0 \)):
- Высота: \( h_0 = 0 \) (кулька начинает движение с земли)
- Время: \( t_0 = 0 \) (начальный момент времени)

2. Точка достижения максимальной высоты (\( t_1 \)):
- Высота: \( h_1 = ? \) (максимальная высота)
- Время: \( t_1 = ? \) (время, когда кулька достигает максимальной высоты)

Используя формулу для высоты, можем выразить \( h_1 \) через \( v_0 \) и \( t_1 \):

\[ h_1 = v_0 t_1 - \frac{1}{2} g t_1^2 \]

3. Точка возвращения в начальную точку (\( t_2 \)):
- Высота: \( h_2 = 0 \) (кулька вернулась на высоту начального момента)
- Время: \( t_2 = ? \) (время, когда кулька возвращается в начальную точку)

Используем ту же формулу для высоты, чтобы выразить \( h_2 \) через \( v_0 \) и \( t_2 \):

\[ h_2 = v_0 t_2 - \frac{1}{2} g t_2^2 \]

Таким образом, для полного решения задачи, необходимо найти значения \( t_1 \) и \( t_2 \). Однако для этого мы должны знать начальную скорость \( v_0 \), которая не указана в условии задачи. Если есть дополнительная информация о начальной скорости, то мы сможем решить задачу полностью.

Надеюсь, это объяснение достаточно подробно и понятно для школьника. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно решить более конкретный вариант этой задачи, пожалуйста, дайте мне знать!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello