Question
upstudy study bank question image url

1.9. Камень бросили вертикально вверх на высоту \( h_{0}=10 \) м. Через какое время \( t \) он упадет на землю? На ка- кую высоту \( h \) поднимется камень, если начальную скорость камня увеличить вдвое?

Ask by Reese Cummings. in Russia
Dec 19,2024

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Камень упадет на землю через 2,86 секунды. Если начальную скорость удвоить, камень поднимется на 40 метров.

Solution

Для решения задачи используем законы кинематики для движения тела под действием силы тяжести. **Дано:** - Максимальная высота \( h_0 = 10 \) м. - Ускорение свободного падения \( g = 9{,}8 \) м/с². **1. Определим время полета \( t \) камня:** Когда камень брошен вертикально вверх и достигает максимальной высоты \( h_0 \), его начальная скорость \( v_0 \) связана с высотой следующим образом: \[ h_0 = \frac{v_0^2}{2g} \quad \Rightarrow \quad v_0 = \sqrt{2gh_0} \] Подставляем значения: \[ v_0 = \sqrt{2 \times 9{,}8 \times 10} = \sqrt{196} = 14 \text{ м/с} \] Время подъема до максимальной высоты: \[ t_{\text{под}} = \frac{v_0}{g} = \frac{14}{9{,}8} \approx 1{,}43 \text{ с} \] Так как время подъема равно времени спада, общее время полета: \[ t = 2 \times t_{\text{под}} \approx 2 \times 1{,}43 = 2{,}86 \text{ с} \] **2. Определим максимальную высоту \( h \) при удвоении начальной скорости:** Если начальную скорость удвоить, то новая скорость \( v'_0 = 2v_0 = 28 \) м/с. Новая максимальная высота определяется по формуле: \[ h = \frac{{v'_0}^2}{2g} = \frac{(28)^2}{2 \times 9{,}8} = \frac{784}{19{,}6} = 40 \text{ м} \] **Ответ:** Камень упадет на землю через примерно **2,86 секунды**. Если начальную скорость камня увеличить вдвое, он поднимется на высоту **40 метров**.

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

The Deep Dive

Если камень был брошен вертикально вверх с начальной высотой \( h_0 = 10 \) м, то мы можем использовать уравнение движения с постоянным ускорением. В данном случае время, за которое камень упадет на землю, можно вычислить следующим образом: 1. На высоту \( h_0 \) камень поднимается и потом падает вниз, значит время подъема и время спуска равны. 2. Используя формулу \( h = v_0 t - \frac{g t^2}{2} \), где \( g \) — это ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²). Установив \( h = 0 \) для точки на уровне земли, вы можете решить данное уравнение, чтобы найти время \( t \). Теперь, если увеличить начальную скорость камня вдвое, то максимальная высота будет зависеть от новой начальной скорости. Если начальная скорость была \( v_0 \), то новая скорость у нас будет \( 2v_0 \), и можно использовать уравнение максимальной высоты: \( h_{max} = \frac{v_0^2}{2g} \). Умножив \( v_0 \) на 2, мы получим новую высоту: \( h_{max} = \frac{(2v_0)^2}{2g} = \frac{4v_0^2}{2g} = 2h_{max, старое} \). Это значит, что камень поднимется на высоту вдвое большую, чем при первой начальной скорости.

Related Questions

Latest Physics Questions

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy