Какая была начальная скорость мяча, если он упал на землю через 4 секунды? Какой путь преодолел мяч за 4 секунды?

Физика: Скорость и путь мяча при свободном падении

Инструкция:
При свободном падении мяча под действием силы тяжести, его вертикальная скорость будет увеличиваться постоянно с каждой секундой.

Чтобы определить начальную скорость мяча, нам понадобится закон свободного падения:
\[S = ut + \frac{1}{2}gt^2\], где:
*S* - путь, пройденный мячом за *t* секунды и отсчитывается от начального положения
*u* - начальная скорость мяча
*g* - ускорение свободного падения, которое в данной задаче равно 10 м/с^2

Так как мы знаем, что путь мяча за 4 секунды равен 0, можем записать уравнение:
0 = *u* \times 4 + \frac{1}{2} \times 10 \times 4^2

Решая это уравнение, находим:
0 = 4*u + 80
-4*u = 80
*u* = -20 м/с

Таким образом, начальная скорость мяча равна -20 м/с. Здесь мы выбрали направление вверх за положительное, поэтому отрицательная скорость означает, что мяч двигался вниз.

Чтобы найти путь, пройденный мячом за 4 секунды, мы используем формулу:
*S* = *ut* + \frac{1}{2}gt^2,
где в нашем случае *t* = 4 секунды.

Подставляя значения, получаем:
*S* = -20 \times 4 + \frac{1}{2} \times 10 \times 4^2
*S* = -80 + 80
*S* = 0 метров

Таким образом, мяч преодолел путь равный 0 метров за 4 секунды.

Пример:
У нас есть мяч, который падает вниз с ускорением свободного падения 10 м/с^2 под действием силы тяжести. Через 4 секунды он достигает земли. Какая была начальная скорость мяча и какой путь он преодолел за 4 секунды?

Совет:
Для лучшего понимания концепции свободного падения и решения подобных задач, рекомендуется владеть основами кинематики, включая уравнения движения, и иметь хорошие знания об ускорении свободного падения.

Задание для закрепления:
Мяч брошен вертикально вверх с начальной скоростью 15 м/с. Через сколько секунд он будет находиться на высоте 10 метров от начальной точки? И какова будет его скорость в этот момент? (Ускорением свободного падения пренебрегаем).