Тела А и В движутся навстречу друг другу по одной вертикали. Тело А брошено вертикально вверх с начальной скоростью (υ0)1 ,тело В падает с высоты Н с начальной скоростью (υ0)2 = 0. Тела начали двигаться одновременно. В момент времени t1 расстояние между ними стало равным h. Найти неизвестную величину согласно номеру задания в таблице. Определить время, спустя которое тела встретятся. V(0)1= 10. H= 26. t1-? h=20


Тела А и В движутся навстречу друг другу по одной вертикали. Тело А брошено вертикально вверх с нача

daniladremov daniladremov    3   06.11.2020 09:12    24

Ответы
zaev1990 zaev1990  22.12.2023 10:29
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнения движения и закон сохранения энергии.

Пусть время, через которое тела А и В встретятся, равно t2.

Так как тело А движется вертикально вверх, а тело В вертикально вниз, их скорости можно записать следующим образом:

В начальный момент времени t=0:
V(0)1 = +10 (так как тело А движется вверх)
V(0)2 = 0 (так как тело В падает вниз)

Запишем уравнение для скорости в момент времени t1 (когда расстояние между телами равно h):
V1 = V(0)1 - g * t1
V2 = V(0)2 + g * t1

где g = 9.8 м/с^2 - ускорение свободного падения.

Запишем уравнение для расстояния между телами в момент времени t1:
h = H + V(0)1 * t1 - (1/2) * g * t1^2

Подставим известные значения:
h = 20 м
H = 26 м
V(0)1 = 10 м/с
g = 9.8 м/с^2

20 = 26 + 10 * t1 - (1/2) * 9.8 * t1^2 (1)

Для определения времени, через которое тела встретятся, можно использовать закон сохранения энергии:

запишем уравнение для кинетической энергии тела А в момент времени t1:
m * V1^2 / 2 = m * (υ0)1^2 / 2 - m * g * H

где m - масса тела А (мы ее не знаем, но она также присутствует в уравнении для h)

Упростим и подставим известные значения:
10^2 / 2 = (υ0)1^2 / 2 - 9.8 * 26

50 = (υ0)1^2 - 254.8 (2)

Теперь у нас есть два уравнения (1) и (2) с двумя неизвестными (t1 и (υ0)1). Давайте решим их вместе.

Используя уравнение (2), найдем (υ0)1:
(υ0)1^2 = 254.8 + 50
(υ0)1^2 = 304.8
(υ0)1 = √304.8 ≈ 17.47 м/с

Теперь, подставим значение (υ0)1 в уравнение (1) и найдем t1:
20 = 26 + 10 * t1 - (1/2) * 9.8 * t1^2

Переносим все слагаемые на одну сторону уравнения:
(1/2) * 9.8 * t1^2 - 10 * t1 + 26 - 20 = 0

Упростим и решим квадратное уравнение:
4.9 * t1^2 - 10 * t1 + 6 = 0

Чтобы решить это уравнение, можно использовать квадратное уравнение:
t1 = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)

где a = 4.9, b = -10, c = 6.

Подставим значения:
t1 = (-(-10) ± √((-10)^2 - 4 * 4.9 * 6)) / (2 * 4.9)
t1 = (10 ± √(100 - 117.6)) / 9.8
t1 = (10 ± √(-17.6)) / 9.8

Дискриминант (-17.6) отрицателен, поэтому корней нет в вещественной области. В реальности, это означает, что тела не встретятся.

Таким образом, ответом на задачу является то, что тела не встретятся. Времени, через которое они встретятся, не существует.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика