С какой точностью, до сантиметра, можно вычислить максимальную высоту подъема тела, если оно было брошено вертикально

  • 27
С какой точностью, до сантиметра, можно вычислить максимальную высоту подъема тела, если оно было брошено вертикально вверх с начальной скоростью 9,2 м/с? (При расчетах примем g = 9,8 м/с²)
Жужа
42
Чтобы решить данную задачу, мы сначала воспользуемся уравнением движения тела, которое описывает зависимость высоты подъема от времени. Это уравнение выглядит следующим образом:

\[h = v_0t - \frac{1}{2}gt^2\]

где:
- \(h\) - высота подъема,
- \(v_0\) - начальная скорость (в нашем случае это 9,2 м/с),
- \(g\) - ускорение свободного падения (в нашем случае это 9,8 м/с²),
- \(t\) - время подъема.

Мы хотим найти максимальную высоту подъема, поэтому установим, что в точке максимальной высоты подъема вертикальная скорость будет равна нулю. Из этого следует, что \(v = v_0 - gt = 0\). Решим это уравнение относительно времени \(t\):

\[v_0 - gt = 0\]
\[t = \frac{v_0}{g}\]

Теперь, чтобы найти максимальную высоту подъема, подставим найденное время \(t\) обратно в уравнение движения:

\[h = v_0 \left(\frac{v_0}{g}\right) - \frac{1}{2}g \left(\frac{v_0}{g}\right)^2\]

Упростим это выражение:

\[h = \frac{v_0^2}{g} - \frac{1}{2}\frac{v_0^2}{g}\]

\[h = \frac{1}{2}\frac{v_0^2}{g}\]

Теперь осталось только подставить известные значения в формулу и рассчитать максимальную высоту подъема:

\[h = \frac{1}{2}\frac{(9,2 \, \text{м/с})^2}{9,8 \, \text{м/с}^2}\]

\[h = \frac{1}{2}\frac{84,64 \, \text{м}^2/\text{с}^2}{9,8 \, \text{м/с}^2}\]

\[h \approx 4,323 \, \text{м}\]

Ответ: Максимальная высота подъема тела составляет около 4,323 м (сантиметровая точность не требуется, так как в условии нет данных о точности измерений).