Физика необходимо решение
Мячик массой 200 г из состояния покоя упал по вертикали с отвесной скалы высотой 40 м, отскочил от земли и по вертикали поднялся на высоту 30 м. На рисунке представлен график зависимости положения (высоты относительно поверхности Земли) мяча от времени в ходе этого движения.
h, м
40
30
20
10
()
f
Какую скорость имел мяч сразу после удара о землю? Сопротивлением воздуха пренебречь: Запишите решение и ответ
Решение.
1. Определение скорости перед ударом:
* Используем закон сохранения энергии для падения мяча: `mgh = (mv^2)/2`, где `m` - масса, `g` - ускорение свободного падения (приближенно 10 м/с^2), `h` - высота падения, `v` - скорость перед ударом.
* `v = sqrt(2gh) = sqrt(2 * 10 м/с^2 * 40 м) = sqrt(800 м^2/с^2) ≈ 28.3 м/с`
2. Определение скорости после удара:
* Используем закон сохранения энергии для подъема мяча после удара: `(mv^2)/2 = mgh`, где `h` - высота подъема после удара, `v` - скорость после удара.
* `v = sqrt(2gh) = sqrt(2 * 10 м/с^2 * 30 м) = sqrt(600 м^2/с^2) ≈ 24.5 м/с`
Ответ: Скорость мяча сразу после удара о землю примерно равна 24.5 м/с.