Question

Після стрибка з вишки плавець досяг води зі швидкістю 10м/с і повністю загальнувався водою на глубині 4 м. знайти гальмівне прискорення. А: 12,5 м/с2 В:-10м/с2 С:-12,5 м/с2

Answer 1

Начальная скорость погасится постоянным ускорением за время t:
V0 = at
Отсюда
За это время он пройдёт путь:
S = V0*t-at^2/2 = at*t-at^2/2 = at^2/2 = at*(t/2)
Подставляем известные данные:
4 = 10*(t/2)
t/2 = 4/10 = 0,4
t = 2*0,4 = 0,8
Подставляем в выражение для скорости:
10 = a*0,8
a = 10/0,8 = 12,5 м/с^2
Со знаком тут сложнее. Относительно его начальной скорости ускорение будет отрицательным, конечно, но мы это учли, поставив при расчётах минус.

Answer 2

Для вирішення цього завдання використаємо другий закон Ньютона, який говорить, що сила, діюча на тіло, рівна масі тіла, помноженій на прискорення.

Запишемо другий закон Ньютона: F = m * a

Де: F - сила, діюча на тіло (у нашому випадку це сила опору води, яка сповільнює рух плавця), m - маса тіла (не вказана в умові, але для розв'язку цього завдання вона не потрібна), a - прискорення.

Відомо, що швидкість плавця перед зануренням у воду дорівнює 10 м/с, а глибина занурення - 4 м.

Так як плавець повністю загальнувався водою, то його швидкість після занурення становитиме 0 м/с. Отже, ми маємо врахувати зміну швидкості плавця.

Запишемо формулу для зміни швидкості: v = u + a * t

Де: v - кінцева швидкість (0 м/с), u - початкова швидкість (10 м/с), a - прискорення, t - час.

Знаючи, що початкова швидкість дорівнює 10 м/с, кінцева швидкість дорівнює 0 м/с, а час дорівнює t, можемо записати рівняння: 0 = 10 + a * t

Також відомо, що плавець повністю загальнувався водою на глибині 4 м, тому можемо використати формулу для падіння тіла відповідно до закону всесвітнього тяжіння: h = (1/2) * g * t^2

Де: h - глибина занурення (4 м), g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с^2), t - час.

Підставивши в це рівняння відомі значення, отримаємо: 4 = (1/2) * 9,8 * t^2

Розв'язавши це рівняння відносно t, отримаємо: t^2 = (4 * 2) / 9,8 t^2 = 8/9,8 t ≈ 0,897 с

Таким чином, час падіння плавця дорівнює приблизно 0,897 с.

Далі, підставимо цей час в рівняння зміни швидкості: 0 = 10 + a * 0,897

Розв'язавши це рівняння відносно a, отримаємо: a = -10 / 0,897 a ≈ -11,14 м/с^2

Таким чином, гальмівне прискорення плавця дорівнює приблизно -11,14 м/с^2.

Отже, правильна відповідь: С: -11,14 м/с^2.