Какова скорость футбольного мяча перед ударом о землю, если он падает с высоты h=20м? Ускорение свободного падения

Физика: Скорость падающего мяча

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы движения свободного падения. В данной задаче, у нас есть высота h, с которой мяч падает и ускорение свободного падения g.

Первый шаг - найти время падения мяча с высоты h. Мы можем использовать формулу sv=ut+1/2gt2, где s - расстояние (в данном случае высота h), u - начальная скорость (равна 0, так как мяч падает с покоя), g - ускорение свободного падения, t - время падения. Решив данное уравнение относительно t, получаем: gt^2 = 2h, откуда t^2 = 2h/g, и, наконец, t = √(2h/g).

Второй шаг - найти скорость мяча при ударе о землю. Для этого мы можем использовать формулу v = u + gt, где v - конечная скорость, u - начальная скорость (равна 0), g - ускорение свободного падения, t - время падения, которое мы вычислили на первом шаге. Подставив значения в формулу, получаем v = g * t.

Дополнительный материал: Дано h=20м и g=10м/с^2. Чтобы найти скорость мяча перед ударом о землю, мы можем использовать вышеуказанные шаги. Сначала найдем время падения мяча: t = √(2h/g) = √(2 * 20 / 10) = √4 = 2 секунды. Затем найдем скорость мяча при ударе о землю: v = g * t = 10 * 2 = 20 м/с.

Совет: Для лучшего понимания этой задачи, вы можете представить, что сначала мяч движется вверх, затем остановится на вершине своего пути, и затем начнет двигаться вниз. Время, затраченное на возврат вниз, будет равно времени, затраченному на подъем, так как ускорение свободного падения имеет одинаковую величину в обоих направлениях. Это поможет вам понять, что скорость мяча при падении равна скорости при подъеме, но с противоположным направлением.

Проверочное упражнение: Если мяч падает с высоты 30 метров, какова будет его скорость при ударе о землю, если ускорение свободного падения все так же равно 10 м/с^2?