Question

Задача. Вертолёт завис на высоте 5 км над землёй. Воздух покоится, то есть ветра нет. Совсем нет ветра. Воздух даже не шевелится. С вертолета без начальной скорости выронили мячик. Мяч долетел до горизонтальной поверхности земли и упруго отскочил. Удар абсолютно упругий. Найти модуль и направление ускорения мяча м момент времени, когда он при отскоке отрывается от земли. Срочно!!! Спасибо заранее!

Answer 1

Тело в поле тяжести движется под действием ускорения свободного падения g≈10 м/с². Направлено это ускорение ВСЕГДА к центру Земли.

Answer 2

Модуль равен 9,8 м/с^2, ускорение направлено вниз по нормали к поверхности земли

Answer 3

Хорошо, давайте рассмотрим данную задачу. Важно помнить, что в условии задачи сказано, что мячик отскакивает упруго, то есть его кинетическая энергия после отскока такая же, как перед ударом.

Изначально мячик движется вертикально вниз под воздействием силы тяжести. По закону сохранения энергии, его полная механическая энергия (кинетическая + потенциальная) сохраняется на протяжении всего движения.

При вертикальном движении мячика его кинетическая энергия превращается в потенциальную и наоборот. В момент отскока от земли кинетическая энергия мяча будет максимальной, а потенциальная энергия — нулевой.

Для нахождения ускорения мяча в момент отскока нам понадобятся некоторые данные:

1. Ускорение свободного падения на поверхности Земли (обычно обозначается как g) примерно равно 9.8 м/с².
2. Высота вертолёта над землёй: h = 5 км = 5000 м.

Сначала найдем время, за которое мяч упадет на поверхность земли:

Используем формулу для вертикального движения:

h = (1/2) * g * t^2

где h - высота, t - время, g - ускорение свободного падения.

5000 = (1/2) * 9.8 * t^2

t^2 = 5000 / (0.5 * 9.8)

t^2 ≈ 1020.41

t ≈ √1020.41 ≈ 31.92 сек.

Теперь найдем максимальную скорость мяча перед отскоком от земли:

Используем формулу для вертикального движения:

v = g * t

v = 9.8 * 31.92 ≈ 312.576 м/с

Теперь, когда мы знаем скорость мяча перед отскоком, найдем его ускорение в момент отскока. Угол между ускорением и вертикальной осью будет составлять 90 градусов, так как мяч отскакивает вертикально вверх.

Модуль ускорения мяча будет равен его максимальной скорости, так как его скорость меняется наоборот после удара:

|a| = 312.576 м/с²

Направление ускорения: направлено вертикально вверх, против силы тяжести.

Таким образом, модуль ускорения мяча в момент отскока составляет примерно 312.576 м/с², направленный вертикально вверх.

Для более точных вычислений, возможно, понадобится учесть некоторые дополнительные факторы, такие как сопротивление воздуха, но они не указаны в условии задачи.