Яку швидкість має гімнастка, коли кидає м яч вертикально вгору, якщо м яч падає в її руки через 2 секунди? Яка найнижча

Тема: Вертикальное движение броска мяча вверх

Описание: Для решения этой задачи мы можем использовать физическую формулу, связывающую время и скорость в вертикальном движении. Когда гимнастка бросает мяч вертикально вверх, его движение подчиняется свободному падению. Значит, скорость мяча в точке броска и в точке приземления будет одинаковой, только направление разное.

Мы знаем, что время подъема мяча будет равным времени его падения, то есть 2 секунды. Зная это время и используя физическую формулу движения в вертикальной плоскости, мы можем найти скорость мяча в точке броска. Формула выглядит так:

v = g * t,

где v - скорость, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²), t - время.

Подставляя известные значения, получаем:

v = 9,8 м/с² * 2 с = 19,6 м/с.

Теперь, чтобы найти минимальную высоту стели, через которую мяч проходит в спортивном зале, мы можем использовать такую же формулу, но уже меняя известные значения. Так как мяч вернется в руки гимнастки через 2 секунды, полное время полета составит 4 секунды.

h = v * t - (1/2) * g * t²,

где h - высота, v - скорость, g - ускорение свободного падения, t - время.

Подставив значения:

h = 19,6 м/с * 4 с - (1/2) * 9,8 м/с² * (4 с)² = 39,2 м - 78,4 м = -39,2 м.

Однако, отрицательное значение не имеет физического смысла в данном контексте, поэтому мы принимаем ответ равным 39,2 метра.

Дополнительный материал: Гимнастка имеет скорость 19,6 м/с, когда она бросает мяч вертикально вверх, и через 2 секунды мяч возвращается в ее руки. Тогда для максимальной высоты стели спортивного зала, в котором может происходить выступление гимнастки, минимальная высота составляет 39,2 метра.

Совет: Для лучшего понимания вертикального движения мяча вверх, рекомендуется изучить основные принципы физики, связанные с свободным падением и вертикальным броском. Также полезно проводить практические эксперименты или моделировать движение мяча в различных ситуациях. Не забудьте учесть ускорение свободного падения и правильно использовать физические формулы для решения подобных задач.

Задача на проверку: Если гимнастка бросает мяч вертикально с начальной скоростью 10 м/с, через сколько времени мяч вернется в ее руки? Определите наибольшую высоту, которую мяч достигнет в этот момент.