Каково уравнение движения мяча, брошенного мальчиком вертикально вверх со скоростью V0, относительно 1) Земли

Предмет вопроса: Уравнение движения мяча, брошенного вертикально вверх

Пояснение: Уравнение движения мяча, брошенного вертикально вверх, зависит от того, относительно чего мы рассматриваем его движение. Есть две ситуации, в которых мы можем рассмотреть уравнение движения мяча: относительно Земли и относительно автомобиля, который проезжает мимо мальчика со скоростью.

1) Уравнение движения мяча относительно Земли:
Когда мы рассматриваем движение мяча относительно Земли, ускорение свободного падения g остается постоянным и равным 9,8 м/с² (в предположении отсутствия воздушного сопротивления). Уравнение движения мяча в этом случае будет иметь следующий вид:

h(t) = V0 * t - (1/2) * g * t²,

где h(t) - высота мяча в момент времени t, V0 - начальная скорость мяча, g - ускорение свободного падения, t - время движения мяча.

2) Уравнение движения мяча относительно автомобиля:
Если мы рассматриваем движение мяча относительно автомобиля, то система автомобиль-мяч движется со скоростью автомобиля вперед. В этом случае, уравнение движения мяча будет иметь вид:

h(t) = (V0 - Vавт) * t - (1/2) * g * t²,

где h(t) - высота мяча в момент времени t, V0 - начальная скорость мяча, Vавт - скорость автомобиля, g - ускорение свободного падения, t - время движения мяча.

Пример:
Школьник выбросил мяч вертикально вверх со скоростью V0 = 10 м/с. Определите уравнение движения мяча относительно Земли и относительно автомобиля, который едет мимо мальчика со скоростью Vавт = 5 м/с.

Совет: Для лучшего понимания уравнений движения рекомендуется изучить основы кинематики и узнать, как различные переменные (скорость, ускорение, время) связаны между собой.

Задача на проверку:
В момент времени t = 3 секунды мяч, брошенный вертикально вверх со скоростью V0 = 15 м/с, находится на высоте h(t) = 20 метров относительно Земли. Определите ускорение свободного падения g.