Широкий круг вопросов

С аэростата, находящегося на высоте h=300м, упал камень. Через какое время камень достигнет земли, е

Автор Shalirus, Апр. 27, 2024, 19:52

« назад - далее »

Shalirus

Было бы любопытно разузнать. С аэростата, находящегося на высоте h=300м, упал камень. Через какое время камень достигнет земли, если аэростат поднимется со скоростью 5 м/с?


Doomwind

Давайте воспользуемся уравнением движения для решения этой задачи. Ускорение свободного падения обозначается как g и принимается равным примерно 9.81 м/с^2.

Перемещение вдоль вертикали можно выразить следующим образом:

h = v_0 * t + (1/2) * a * t^2,

где h - высота (300 м), v_0 - начальная скорость (5 м/с), a - ускорение (9.81 м/с^2), t - время.

Так как камень движется вниз, его начальная скорость будет отрицательной (в данном случае равной -5 м/с).

Мы можем решить это уравнение относительно времени t. При этом для решения квадратного уравнения можно воспользоваться формулой:

t = (-v_0 ± √(v_0^2 - 4 * (1/2) * a * h)) / a.

Давайте подставим значения:

v_0 = -5 м/с,
a = 9.81 м/с^2,
h = 300 м.

Теперь мы можем вычислить время, через которое камень достигнет земли. Обратите внимание, что мы используем только положительное значение времени, так как отрицательное значение времени не имеет физического значения в этом контексте.

t = (-(-5) + √((-5)^2 - 4 * (1/2) * 9.81 * 300)) / (1/2) * 9.81
= (5 + √(25 + 5886)) / 4.905
= (5 + √(5911)) / 4.905
≈ (5 + 76.858) / 4.905
≈ 81.858 / 4.905
≈ 16.69 секунд.

Таким образом, камень достигнет земли примерно через 16.69 секунд после падения с аэростата.