С высоты 2 м вертикально вниз бросают мяч. Абсолютно упруго отразившись от горизонтальной поверхности, мяч поднимается на высоту 4 м. С какой скоростью бросили мяч? Решить задачу через кинематику.
Для решения этой задачи через кинематику нужно использовать формулы постоянного ускорения движения и закон сохранения механической энергии.
Пусть Vi - начальная скорость мяча, Vf - скорость мяча после отскока, h1 - начальная высота, h2 - конечная высота.
Используем формулу для постоянного ускорения движения:
Vf^2 = Vi^2 + 2as,
где a - ускорение, s - путь.
Так как мяч движется вертикально вниз, ускорение будет равно ускорению свободного падения g = 9.8 м/с^2. При этом путь будет равен разности высот:
s = h1 - h2 = 2 - 4 = -2 м.
Теперь можем записать формулу для начальной и конечной скорости:
Vf^2 = Vi^2 + 2gs.
Так как мяч абсолютно упруго отскочил, то его конечная скорость будет равна начальной скорости с противоположным знаком:
Vf = -Vi.
Подставляя эти значения в формулу, получаем:
(-Vi)^2 = Vi^2 + 2 * 9.8 * (-2).
Vi^2 = Vi^2 - 39.2.
0 = -39.2.
Это расхождение уже на первом шаге вычислений говорит нам, что задача сформулирована неправильно или допущена ошибка в условии. Вероятно, мяч должен был подняться выше начальной высоты после отскока.
Предлагаю проверить условие задачи и прояснить ситуацию.
Пусть Vi - начальная скорость мяча, Vf - скорость мяча после отскока, h1 - начальная высота, h2 - конечная высота.
Используем формулу для постоянного ускорения движения:
Vf^2 = Vi^2 + 2as,
где a - ускорение, s - путь.
Так как мяч движется вертикально вниз, ускорение будет равно ускорению свободного падения g = 9.8 м/с^2. При этом путь будет равен разности высот:
s = h1 - h2 = 2 - 4 = -2 м.
Теперь можем записать формулу для начальной и конечной скорости:
Vf^2 = Vi^2 + 2gs.
Так как мяч абсолютно упруго отскочил, то его конечная скорость будет равна начальной скорости с противоположным знаком:
Vf = -Vi.
Подставляя эти значения в формулу, получаем:
(-Vi)^2 = Vi^2 + 2 * 9.8 * (-2).
Vi^2 = Vi^2 - 39.2.
0 = -39.2.
Это расхождение уже на первом шаге вычислений говорит нам, что задача сформулирована неправильно или допущена ошибка в условии. Вероятно, мяч должен был подняться выше начальной высоты после отскока.
Предлагаю проверить условие задачи и прояснить ситуацию.