Question

Лошадь перепрыгивает барьер высотой 2 м при этом дальность прыжка составляет 10 м оцените начальную скорость прыжка лошади

Answer 1

Ответ:

начальная скорость прыжка лошади ≈ 17,7 м/с

Объяснение:

Пусть расстояние до барьера от места прыжка лошади равно расстоянию от барьера до места приземления. Эти расстояния равны s₁ = s₂ = s = 5 м.

Ускорение свободного падения g = 10 м/с

Вертикальная составляющая начальной скорости

$v_{0y} = \dfrac{g}{t}$

Время t достижения максимальной высоты h = 2 м равно

$t = \sqrt{\dfrac{2h}{g} } = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 2}{10} } =\sqrt{\dfrac{2}{5} } ~(c)$

И вертикальная составляющая начальной скорости равна

$v_{0y} = 10 : \sqrt{ \dfrac{2}{5} }= 10 \sqrt{2.5} \approx 15.8 ~(m/c)$

Расстояние до барьера от места прыжка лошади  s = 5 м

Тогда горизонтальная составляющая начальной скорости

$v_{0x} = s : t = 5 : \sqrt{ \dfrac{2}{5} }= 5 \sqrt{2.5} \approx 7.9 ~(m/c)$

Начальная скорость

$v_0 = \sqrt{v_{0x}^2+v_{0y}^2} = \sqrt{15.8^2 + 7.9^2} = \sqrt{312.5} \approx 17.7~(m/c)$

Answer 2

Для оценки начальной скорости прыжка лошади можно использовать законы физики, а именно закон сохранения энергии.

При прыжке лошади ее начальная кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию, связанную с высотой прыжка. Формула для потенциальной энергии выглядит следующим образом:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Высота прыжка лошади равна 2 метрам, ускорение свободного падения принимаем равным 9,8 м/с^2. Масса лошади обычно составляет около 500 кг.

Подставляя значения в формулу, получаем:

Потенциальная энергия = 500 кг * 9,8 м/с^2 * 2 м = 9800 Дж (джоулей)

Так как начальная кинетическая энергия равна потенциальной энергии, то:

Начальная кинетическая энергия = 9800 Дж

Кинетическая энергия выражается формулой:

Кинетическая энергия = 0,5 * масса * скорость^2

Подставляя известные значения, получаем:

9800 Дж = 0,5 * 500 кг * скорость^2

Решая уравнение относительно скорости, получаем:

скорость^2 = 9800 Дж / (0,5 * 500 кг) = 39,2 м^2/с^2

скорость = √39,2 м/с ≈ 6,26 м/с

Таким образом, начальная скорость прыжка лошади составляет примерно 6,26 м/с.