Споверхности земли подброшен вертикально вверх небольшой шарик с начальной скоростью v0 = 5 м/с. в тот момент, когда он достиг верхней точки, снизу, с того же места подброшен точно такой же шарик с такой же начальной скоростью. при столкновении шарики слипаются и движутся далее как одно целое. определите промежуток времени t, в течение которого первый шарик находился в полёте до соприкосновения с поверхностью земли. сопротивлением воздуха можно пренебречь. ускорение свободного падения примите равным g = 10 м/с2. ответ округлите до одного знака после запятой.
Ответы на вопрос:
дано
vo=5м/с
v =0м/с
g=10 м/с2
t- ?
решение
1) шарик №1 движется вверх. по закону сохранения энергии кинетическая энергия шарика при броске с поверхности земли равна потенциальной энергии на высоте h.
ek=en ; mvo^2/2 =mgh ;
высота h=vo^2/(2g)=5^2/(2g)=25/(2*10)=1.25 м (1)
время подъема шарика t1=(v-vo)/(-g)=(0-5)/(-10)=0.5c
2) после верхней точки шарик №1 движется вниз , ему навстречу шарик №2 вверх. до встречи они летят одно и тоже время t2.
шарик №1 проходит расстояние h1=vt2 +gt^2/2 = gt^2/2
шарик №2 проходит расстояние h2=vot2 -gt^2/2
общее расстояние h=h1+h2= gt^2/2+ vot2 -gt^2/2=vot2
также h=vo^2/(2g) < формулы (1)
приравняем h
vot2 = vo^2/(2g)
t2= vo/(2g)=5/(2*10=0.25c
при падении шарик №1 прошел расстояние h1= gt^2/2=10*0.25^2/2=0.3125 м
осталось пройти до поверхности земли расстояние h2=h-h1=1.25-0.3125=0.9375 м
3)скорости шариков при столкновении направлены противоположно
(пусть положительное направление оси ох вниз)
v1=v+gt=0+10*0.25=2,5 м/с
v2=vo+gt=-5+10*0.25=-2,5 м/с
|v1|=|v2|=2.5 м/с
массы шариков равны m1=m2=m
удар абсолютно - шарики слиплись.
по закону сохранения импульса суммарный импульс до удара и после равны.
mv1+mv2=(m+m)*uo
где uo -начальная скорость слипшихся шариков после столкновения.
m(v1+v2) =2m*uo
uo=(v1+v2)/2 =(2.5-2.5)/2=0 м/с
скорость шариков при столкновении стала равна 0.
4) уравнение движения шарика №1 на участке h2 (нач. скорость uo ; время движения t3)
h2=uo*t3+g(t3)^2/2=0+ g(t3)^2/2 ; (t3)^2 = 2*h2/g ; t3=√(2*h2/g) = √(2*0.9375/10)=0.433c
5) общее время в полете шарика №1 до касания земли t=t1+t2+t3=0.5+0.25+0.433=1.183=1.2c
ответ 1.2с
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
Tolapula31.05.2023 09:45
-
Торт12304.01.2022 22:48
-
naki420.04.2023 07:46
-
burkhanovshukh03.03.2020 03:59
-
КсюшаШто14.05.2021 13:31
-
A01AA005.06.2021 00:07
-
BTS111111y23.07.2021 07:57
-
Камишок712.02.2020 23:07
-
dilmurod929211.02.2023 18:17
-
Agusha11128.04.2023 04:42
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.