На какой высоте, с точностью до сантиметра, расположен нижний край окна, если мячик, отскочивший вертикально вверх

Тема вопроса: Расчет высоты расположения окна

Разъяснение: Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение движения свободного падения. Ускорение свободного падения равно 9,81 м/с², и за время t объект достигает скорости, равной начальной скорости плюс произведение ускорения на время: v = v₀ + at. Мы можем использовать это уравнение, чтобы найти значение времени t, за которое мячик достиг окна высотой 1,5 м.

Для этого нам необходимо учесть, что мячик движется вертикально вверх и затем вниз, поэтому время t состоит из двух половинок: одна для движения вверх, а другая для движения вниз. Таким образом, для нахождения времени t, которое затрачивается на подъем до окна, мы можем разделить общее время t на две части.

Шаг 1: Найдем время, затраченное на подъем до окна. Используя уравнение v = v₀ + at, мы можем получить:

0 = 9 - 9,81*t₁

Решив это уравнение, мы получим значение t₁ = 0,92 секунды.

Шаг 2: Найдем общее время t, затраченное на движение между землей и окном. Так как время движения вниз такое же, как время движения вверх, общее время равно 2*t₁ = 1,84 секунды.

Шаг 3: Найдем расстояние, пройденное мячиком за это время. Используя уравнение пути s = v₀*t + (1/2)*a*t², мы можем вычислить:

s = 0 + (1/2)*9,81*1,84² = 16,97 метра

Шаг 4: Вычтем высоту окна из общего расстояния, чтобы найти высоту расположения окна:

h = 16,97 - 1,5 = 15,47 метра

Дополнительный материал: Нижний край окна расположен на высоте 15,47 метра.

Совет: При решении задач о вертикальном движении объектов всегда обратите внимание на начальную и конечную точки, а также на направление движения (вверх или вниз). Использование уравнения движения свободного падения поможет вам найти необходимые значения времени и расстояния.

Упражнение: Мячик брошен с крыши здания высотой 20 метров со скоростью 15 м/с вниз. Сколько времени мячик будет лететь, прежде чем он достигнет земли? (Ускорение свободного падения равно 9,81 м/с²)