Question

Девушка, стоящая на трамплине, бросает мяч с горизонтальной скоростью 15 м/с. Бросая мяч, она теряет равновесие и падает с трамплина, достигая воды через 1 с. На каком расстоянии находится трамплин от места падения мяча? Какова будет конечная скорость мяча?

Answer 1

Дано:
V01 = 0 м/с
V02 = 15 м/с
t1 = 1 c

Найти:
l - ?
V - ?

Девушка упадёт из трамплина и будет свободно падать, выходить её начальная скорость равна 0 м/с
Мяч тоже будет лететь 1 с, но так как ему изначально дали скорость 15 м/с он не просто упадёт, как девушка, он пролетит ещё какое-то расстояние: найдём его за формулой
l = V0*t
l = 15*1 = 15 м
Теперь найдём конечную скорость :
V = V0 + gt = 15 + 10*1 = 25 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся уравнения движения. Сначала найдем расстояние до места падения мяча и его конечную скорость.

1. Расстояние до места падения мяча: Девушка бросает мяч горизонтально, и поэтому горизонтальная скорость мяча остается постоянной во всем процессе падения. Сначала найдем время, которое мяч пролетит до достижения воды:

Время падения мяча (t) равно времени, которое девушка бросает мяч до того, как потеряет равновесие и начнет падать. Дано, что время броска мяча составляет 1 секунду.

t = 1 секунда

Теперь найдем горизонтальное расстояние (d), которое мяч пролетит за это время:

d = горизонтальная скорость * время d = 15 м/с * 1 с = 15 м

Таким образом, мяч пролетит горизонтальное расстояние 15 метров.

2. Конечная скорость мяча: Конечная скорость вертикального падения мяча можно найти, используя уравнение свободного падения:

v = u + at

Где:

• v - конечная скорость мяча в вертикальном направлении
• u - начальная скорость мяча в вертикальном направлении (равна 0, так как мяч начинает падать с покоя)
• a - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с² на поверхности Земли)
• t - время падения (так как мы нашли время ранее)

Подставляем значения:

v = 0 + (9.81 м/с² * 1 с) = 9.81 м/с

Таким образом, конечная скорость мяча в вертикальном направлении составляет 9.81 м/с вниз.

Итак, трамплин находится на горизонтальном расстоянии 15 метров от места падения мяча, и конечная скорость мяча в вертикальном направлении составляет 9.81 м/с вниз.