Камень, свободно падающий с некоторой высоты без начальной скорости, за 1 с после начала движения проходит путь в 5 раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.
от

1 Ответ

дано:  
g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).  
t1 = 1 с (первый интервал времени).

найти:  
Полное время движения t.

решение:  
1. Путь, пройденный камнем за первый интервал времени (s1) можно выразить следующим образом:

s1 = (1/2) * g * t1^2
   = (1/2) * 9,81 * (1)^2
   = 4,905 м.

2. По условию задачи, путь, пройденный камнем за второй интервал времени (s2), в 5 раз больше, чем s1:

s2 = 5 * s1
   = 5 * 4,905
   = 24,525 м.

3. Для нахождения полного времени движения t, представим его как сумму двух частей времени: t1 и t2 (время, за которое камень пройдет оставшийся путь):

t = t1 + t2.

4. Путь, пройденный за время t2, можно выразить через ускорение свободного падения для второго интервала времени. Учитывая, что путь s в свободном падении равен:

s = (1/2) * g * t^2,

мы можем рассмотреть полный путь (s_total) от начала до конца. Сначала камень прошел s1, затем s2:

s_total = s1 + s2
         = 4,905 + 24,525
         = 29,43 м.

5. Теперь мы можем записать общее уравнение движения для полных времен, где t = t1 + t2 и s_total = (1/2) * g * t^2:

29,43 = (1/2) * 9,81 * t^2.

6. Упрощаем уравнение:

29,43 = 4,905 * t^2
t^2 = 29,43 / 4,905
t^2 ≈ 6.

7. Извлекаем корень:

t ≈ sqrt(6) ≈ 2,45 с.

ответ:  
Полное время движения камня составляет примерно 2,45 секунды.
от