с вертолета,находящегося на высоте 500м,сбросили груз.Через какое время он упадет на землю,если вертолет: 1.неподвижен; 2.поднимается равномерно вверх со скоростью 10м/с; 3.равномерно опускается со скоростью 6м/с?
Ответы
Ответ:
1. 10 с
2. 11,05 с
3. 9,4 с
Объяснение:
Дано :
h = 500 м
v(1) = 0 м/с
v(2) = 10 м/с
v(3) = 6 м/с
-------------------------
1. t(1) - ?
2. t(2) - ?
3. t(3) - ?
Решение :
1.
h = v(1)t(1) + ( gt(1)² ) / 2
при v(1) = 0 м/с
h = ( gt(1)² ) / 2
t(1) = √( ( 2h ) / g )
t(1) = √( ( 2 * 500 ) / 10 ) = 10 c
2.
По закону сохранения энергии
( mv(2)² ) / 2 = mgh'
h' = v(2)² / ( 2g )
где h' - высота на которую поднялось тело относительно высоты h
h' = 10² / ( 2 * 10 ) = 5 м
Теперь можно определить сколько времени поднималась тело на высоту h'
h' = v(2)t - ( gt² ) / 2
5 = 10t - ( 10t² ) / 2
5t² - 10t + 5 = 0 | ÷ 5
t² - 2t + 1 = 0
t= 1 c
в верхней точке траектории скорость тела равна нулю поэтому
h + h' = ( gt'² ) / 2
t'= √( ( 2 ( h + h' ) / g )
t' = √( ( 2 ( 500 + 5 ) / 10 ) ≈ 10,05 c
полное время движения t(2) будет складываться из время поднятия t и время падения t'
t(2) = t(2) + t'
t(2) = 1 + 10,05 = 11,05 с
3.
h = v(3)t(3) + ( gt(3)² ) / 2
500 = 6t(3) + ( 10t(3)² ) / 2
500 = 6t(3) + 5t(3)²
5t(3)² + 6t(3) - 500 = 0
D(1) = 9 - 5 * ( - 500 ) = 2509 ; √D ≈ 50
t(3) = ( - 3 + 50 ) / 5 = 9,4 с
t(3)' = ( - 3 - 50 ) / 5 = - 10,6 с - не подходит
поэтому
t(3) = 9,4 c