Тело на некоторой планете свободно падало с высоты 100 м без начальной скорости. Какова была средняя скорость во время падения и сколько времени длилось падение, если при ударе скорость тела равна 40 м/с? Чему равно ускорение свободного падения на этой планете?
от

1 Ответ

Дано:
1. Высота h = 100 м.
2. Конечная скорость V_end = 40 м/с.
3. Начальная скорость V_start = 0 м/с (свободное падение).

Найти:

1. Среднюю скорость V_avg.
2. Время падения t.
3. Ускорение свободного падения g.

Решение:

1. Средняя скорость V_avg при равномерном ускорении:

V_avg = (V_start + V_end) / 2.

Подставим значения:

V_avg = (0 + 40) / 2 = 20 м/с.

2. Чтобы найти время падения t, используем формулу для скорости:

V_end = V_start + g * t.

Так как V_start = 0, упростим формулу до:

V_end = g * t.

Таким образом, t = V_end / g.

3. Чтобы найти g, используем формулу для пути:

h = V_start * t + 0.5 * g * t^2.

Так как V_start = 0, упростим до:

h = 0.5 * g * t^2.

Подставим выражение для t:

h = 0.5 * g * (V_end / g)^2.

Упростим уравнение:

h = 0.5 * g * (40 / g)^2 = 0.5 * g * (1600 / g^2).

Сократим g:

h = 0.5 * 1600 / g.

Теперь подставим значение h:

100 = 800 / g.

Таким образом, g = 800 / 100 = 8 м/с^2.

Теперь найдем время t:

t = V_end / g = 40 / 8 = 5 с.

Ответ:
Средняя скорость падения равна 20 м/с, время падения составляет 5 с, ускорение свободного падения на этой планете равно 8 м/с^2.
от