Задачи › Вертикальное движение, свободное падение

Ускорение свободного падения на планетах

  1. Ускорение свободного падения на планетах

    Санкт-Петербургская 2023/24, 9 кл.
    2/10

    Астронавты Боб и Дилан исследуют планеты в системе Альфа Центавра: Боб — планету \(b\), а Дилан — планету \(d\). Астронавты определяют ускорения свободного падения, измеряя расстояния, пройденные шариками, падающими из состояния покоя. Получилось так, что шарик Боба пролетел за вторую секунду своего падения ровно столько же, сколько шарик Дилана пролетел за третью. Найдите отношение ускорений свободного падения на планетах \(b\) и \(d\).

    Во 2-м варианте астронавты исследуют планеты вокруг звезды Проксима Центавра: шарик первого астронавта пролетел за первую секунду в три раза меньше, чем шарик второго за третью секунду. Вопрос тот же.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Путь за \(n\)-ю секунду падения из состояния покоя — это разность путей за \(n\) и за \(n - 1\) секунд.

    Ответ

    \(\dfrac{g_b}{g_d} = \dfrac{5}{3}\) (в обоих вариантах).

    Решение

    Тело, падающее из состояния покоя с ускорением \(g\), за \(n\)-ю секунду проходит \(\dfrac{g}{2}\bigl(n^2 - (n-1)^2\bigr)\cdot 1\text{ с}^2 = \dfrac{g}{2}(2n - 1)\cdot 1\text{ с}^2\). В 1-м варианте за вторую секунду на планете \(b\) проходится \(\dfrac{3g_b}{2}\), за третью на планете \(d\) — \(\dfrac{5g_d}{2}\). Приравнивая, получаем \(\dfrac{g_b}{g_d} = \dfrac{5}{3}\). Во 2-м варианте \(\dfrac{g_b}{2} = \dfrac{1}{3}\cdot\dfrac{5g_d}{2}\), то есть тот же ответ.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи