З якої висоти було кинуто м яч горизонтально зі швидкістю 5 метрів за секунду? Через який проміжок часу і з якою

Космическая_Чародейка_3573

13

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулы кинематики. Первым шагом определим время полета мяча до его приземления.

Известно, что мяч брошен горизонтально, что означает отсутствие вертикального начального ускорения и значит, что его вертикальная скорость всегда будет равна 0.

Также имеем начальную горизонтальную скорость \(V_x = 5\) м/с (метров в секунду) и начальную вертикальную скорость \(V_y = 0\) м/с.

Так как по горизонтали у нас нет ускорения, то горизонтальная скорость мяча будет постоянной во время полета.

Пользуясь формулой \(s_x = V_x \cdot t\), где \(s_x\) - горизонтальное перемещение, \(V_x\) - горизонтальная скорость мяча и \(t\) - время полета, найдем время полета мяча:

\(s_x = V_x \cdot t\)

Первоначально мяч движется без замедления, поэтому приравниваем \(s_x\) к начальной горизонтальной скорости умноженной на время полета \(t\):

\(0 = 5 \cdot t\)

Отсюда получаем, что \(t = 0\). Это означает, что мяч опустится на землю мгновенно сразу после броска, так как его горизонтальная скорость не изменяется.

Теперь рассмотрим вертикальное перемещение \(s_y\) и вертикальную скорость \(V_y\) мяча.

Гравитация действует вертикально и ускорение свободного падения обозначается как "g", где \(g = 9,8\) м/с².

Используя формулы кинематики \(s_y = V_y \cdot t + \frac{1}{2} \cdot g \cdot t^2\) и \(V = V_y + g \cdot t\), где \(s_y\) - вертикальное перемещение мяча, \(V_y\) - вертикальная скорость мяча, \(t\) - время полета и \(g\) - ускорение свободного падения, найдем вертикальное перемещение и вертикальную скорость мяча.

Подставим значения в формулы:

\(s_y = 0 \cdot 0 + \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot 0^2 = 0\) м

\(V_y = 0 + 9,8 \cdot 0 = 0\) м/с

Таким образом, мяч не поднимается в вертикальном направлении и его вертикальное перемещение равно 0, а вертикальная скорость также равна 0.

Итак, чтобы получить ответы на заданные вопросы:

1. Мяч был брошен с высоты 0 метров, так как его вертикальное перемещение равно 0.

2. Мяч опустится на землю мгновенно, сразу после его броска.

3. Горизонтальное перемещение мяча равно \(s_x = V_x \cdot t = 5 \cdot 0 = 0\) метров, так как мяч не перемещается в горизонтальном направлении.

4. Общее перемещение мяча равно \(s = \sqrt{s_x^2 + s_y^2} = \sqrt{0^2 + 0^2} = 0\) метров, так как мяч не перемещается ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлении.

Таким образом, мяч был брошен с высоты 0 метров, опустится мгновенно, его горизонтальное перемещение равно 0 метров, а общее перемещение также равно 0 метров.