Физика 9 класс

Начальная скорость камня - это скорость, с которой он был брошен горизонтально. Уравнение движения камня не содержит информации о начальной скорости прямо, но мы можем использовать некоторые физические знания и уравнения для ее определения.

Например, мы знаем, что вертикальная составляющая начальной скорости обычно равна 0, так как камень бросают горизонтально. Таким образом, мы должны найти горизонтальную составляющую начальной скорости.

Мы можем использовать следующее уравнение для определения дистанции, которую прошел камень за некоторое время t:

y = v * t - 1/2 * g * t^2

где y - высота камня над землей, v - начальная скорость, g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с^2).

Поскольку камень бросили горизонтально, его начальная скорость по горизонтали должна быть постоянной и равной v. Кроме того, мы знаем, что когда камень достигнет максимальной высоты (то есть остановится вертикально), его вертикальная скорость равна 0.

Используя эти знания, мы можем определить время, которое камень провел в воздухе, и максимальную высоту:

максимальная высота:
для этого нужно найти максимальное значение уравнения y, которое достигается в тот момент, когда вертикальная скорость камня равна 0:
0 = v - g * t_max
t_max = v / g
y_max = 10 - 3t_max - 10t_max^2 = 10 - 3v/g - 10(v/g)^2.

В нашем случае:
t_max = v / 9,8
y_max = 10 - 3v/9,8 - 10(v/9,8)^2

Чтобы определить начальную скорость камня, мы можем использовать тот факт, что камень был брошен с некоторой высоты h:

y0 = h = 10 - 3*0 - 10*0^2 = 10

Мы можем использовать уравнение движения, чтобы найти начальную скорость, которая приведет к такой же высоте при t = 0:

h = y0 = v * t - 1/2 * g * t^2 при t = 0:
h = y0 = v * 0 - 1/2 * g * 0^2
v = sqrt(2gh)

В нашем случае:
v = sqrt(2 * 9,8 * 10) = 14 m/с (округлим до 2 знаков после запятой)

Таким образом, начальная скорость камня составляет примерно 14 м/с, а его высота подъема - примерно 10 метров.