На какой высоте яблоко будет иметь скорость 2 м/с, если оно свободно падает с высоты H = 4 м? Плод имеет массу 50

Содержание: Свободное падение

Разъяснение:
Для решения этой задачи, мы можем использовать законы движения для тела, которое свободно падает под действием силы тяжести. Используя уравнение движения, мы можем установить связь между скоростью тела, временем падения и расстоянием, которое оно пролетит.

В данной задаче известны следующие параметры:
- Начальная высота, с которой падает яблоко - H = 4 м.
- Масса яблока - m = 50 г = 0.05 кг.
- Ускорение свободного падения - g = 10 Н/кг.

Мы должны найти высоту, на которой яблоко будет иметь скорость 2 м/с.

Для решения задачи, мы будем использовать закон сохранения механической энергии. Высота, на которой яблоко имеет заданную скорость, может быть найдена с использованием формулы механической энергии:

\(E_{потенциальная} + E_{кинетическая} = E_{потенциальная} + E_{кинетическая}\)

Потенциальная энергия тела на высоте H выражается как:
\(E_{потенциальная} = m \cdot g \cdot H\)

Начальная кинетическая энергия тела (на высоте H) равна 0, поскольку яблоко находится в покое.

Кинетическая энергия тела на высоте \(h_{искомая}\) равна:
\(E_{кинетическая} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\),

где \(v\) - скорость яблока.

Теперь мы можем записать уравнение, используя формулы механической энергии и найти искомую высоту яблока:

\(m \cdot g \cdot H = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\)

Подставляя значения, получим:
\(0.05 \cdot 10 \cdot 4 = \frac{1}{2} \cdot 0.05 \cdot 2^2\)

Вычисляем:
\(2 = \frac{1}{2} \cdot 4\)

Таким образом, яблоко будет иметь скорость 2 м/с на высоте 2 метра.

Например: С помощью данного решения, школьник сможет понять, что на разных высотах у тела могут быть разные скорости при свободном падении.

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить формулы и законы свободного падения, рекомендуется продолжительно осуществлять практику и решать различные задачи по этой теме.

Практика: На какой высоте яблоко будет иметь скорость 4 м/с при свободном падении с высоты 8 м?