Бросок вверх с неизвестной высотой
4/10Тело бросили с поверхности земли вертикально вверх. Спустя 2 секунды после броска тело ещё двигалось вверх, а спустя 6 секунд после броска — уже находилось на земле. На какой высоте могло находиться тело в верхней точке траектории? Столкновение тела с землёй считайте абсолютно неупругим, ускорение свободного падения 10 м/с\(^2\), сопротивлением воздуха можно пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВыразите высоту подъёма через начальную скорость и запишите, какие ограничения на начальную скорость дают два момента времени из условия.
ОтветТело в верхней точке траектории могло находиться на высоте от 20 м до 45 м.
РешениеВведём обозначения: \(t_1 = 2\) с, \(t_2 = 6\) с, \(g = 10\) м/с\(^2\). Пусть \(v_0\) — начальная скорость тела.
В момент времени \(t_1\) вертикальная проекция скорости тела \(v_0 - gt_1\) положительна, отсюда \(v_0 > gt_1\). Промежуток времени \(t_2\) должен быть больше, чем время полёта тела \(2v_0/g\). Следовательно, \(v_0 < gt_2/2\).
Поскольку высота тела, брошенного вверх со скоростью \(v_0\), в верхней точке траектории равна \(H = v_0^2/(2g)\), получаем: \(gt_1^2/2 < H < gt_2^2/8\). Подстановка числовых значений даёт \(20\text{ м} < H < 45\text{ м}\).
Похожие задачи
- Тело, брошенное вертикально вверх МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Мяч в спортзале под потолком МОШ 2020/21, 10 кл.
- Бросают из окна МОШ 2022/23, 9 кл.
- Камень с обрыва МОШ 2010/11, 9 кл.
- График скорости ракеты МОШ 2012/13, 10 кл.
- Путевая и мгновенная скорости МОШ 2022/23, 9 кл.