Юний дослідник вивчив рух м'яча, підкинутого вертикально вгору з поверхні землі. Він отримав такі результати: початкова швидкість Vo= 18 м/с, максимальна висота підйому h =10 м, швидкість безпосередньо перед падінням V=8 м/c. Пoгода була безвітряна. Уважайте, що g=10 м/с² Треба знайти можливу висоту (якщо дослідник помилився), и час польоту.
Нижче закреплю мої записи (За лінією почав спочатку).
Потому что задачи, не требующие, собственно, вычисления самого значения ускорения свободного падения, масс планет, расстояний между ними и т.д., подразумевают протекание физического процесса в них на уровне Земли, где g, в общем-то, приблизительно одинаково.
Для более точного ответа приведу вывод g:
|Fтяж| = |Fгр| по 3 з Н,
m g = G m M / R^2,
g = G M / R^2, где M и R - масса и радиус Земли соответственно.
Кстати, допустим, у нас какая-нибудь средненькая задачка на закон сохранения энергии: сначала тело обладало кинетической энергией Ek1 на уровне Земли, а затем поднялось на заданную высоту и стало иметь другую кинетическую энергию Ek2 и, конечно же, потенциальную Ep. Вопрос: найдите Ek2
Решение очевидное, разумеется (а если нет, то ЗСЭ выглядит так (пренебрегаем сопротивлением воздуха): Ek1 = Ep + Ek2).
Так вот... для подсчета значения потенциальной энергии брать g = 9,8 м/с^2, конечно, примерно верно, но можно и рассчитать его новое значение для заданной высоты (но это, конечно, бесполезно, ибо отличие будет совсем незначительным). Целесообразно это делать только для значительных высот.
x = x0 + V0x t + g(x) t^2 / 2,
l = 0 + V0 cosα t + 0,
l = V0 cosα t.
Нам неизвестна начальная скорость. Найдем ее, чтобы далее выразить время.
2) По закону сохранения энергии для положения тела сначала на башне, а затем - на максимальной высоте подъема H:
m V0^2 / 2 + m g h = m g H.
Нам неизвестна максимальная высота подъема H. Выразим ее.
3) S(y) = H = (Vy^2 - V0y^2) / - 2g(y),
H = V0^2 sin^2 α / 2g.
Возвращаемся к ЗСЭ:
m V0^2 / 2 + m g h = mg V0^2 sin^2 α / 2g, откуда начальная скорость равна:
V0 = sqrt(2gh / cos^2 α).
Возвращаемся к первому действию:
l = sqrt(2gh / cos^2 α) cosα t, откуда t равняется:
t = l / sqrt(2gh / cos^2 α) cosα,
t = 65 / sqrt(200 / 0,5) * 0,707 = 4,596 c
Для более точного ответа приведу вывод g:
|Fтяж| = |Fгр| по 3 з Н,
m g = G m M / R^2,
g = G M / R^2, где M и R - масса и радиус Земли соответственно.
Кстати, допустим, у нас какая-нибудь средненькая задачка на закон сохранения энергии: сначала тело обладало кинетической энергией Ek1 на уровне Земли, а затем поднялось на заданную высоту и стало иметь другую кинетическую энергию Ek2 и, конечно же, потенциальную Ep. Вопрос: найдите Ek2
Решение очевидное, разумеется (а если нет, то ЗСЭ выглядит так (пренебрегаем сопротивлением воздуха): Ek1 = Ep + Ek2).
Так вот... для подсчета значения потенциальной энергии брать g = 9,8 м/с^2, конечно, примерно верно, но можно и рассчитать его новое значение для заданной высоты (но это, конечно, бесполезно, ибо отличие будет совсем незначительным). Целесообразно это делать только для значительных высот.