Номер 1, страница 64, часть 1 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 1. Кинематика. Параграф 26. Свободное падение тел - номер 1, страница 64.

Условие.

1. С крыши дома высотой 5 м отрывается и падает капля воды. Определите: а) время падения капли; б) скорость (модуль и направление), которую будет иметь капля в момент падения на Землю.

Шаг 1. _______

Шаг 2. _______

Шаг 3. _______

Шаг 4. _______

Шаг 4* (новый). _______

Шаг 5. _______

Шаг 6. _______

Шаг 7. _______

Ответ: _______

Решение.

Дано:

Высота крыши: $h = 5$ м.

Начальная скорость капли: $v_0 = 0$ м/с (капля отрывается, а не бросается).

Ускорение свободного падения: $g \approx 10$ м/с$^2$ (примем стандартное значение для упрощения расчетов).

Найти:

а) Время падения капли $\text{t}$.

б) Скорость капли в момент падения на Землю $\text{v}$ (модуль и направление).

Решение:

Движение капли является свободным падением, то есть равноускоренным движением под действием силы тяжести. Сопротивлением воздуха пренебрегаем. Направим ось координат OY вертикально вниз, с началом отсчета в точке отрыва капли (на крыше).

а) время падения капли

Высота, которую пролетает капля, связана со временем падения и ускорением свободного падения. Используем формулу для пути при равноускоренном движении без начальной скорости:

$h = \frac{gt^2}{2}$

Из этой формулы выразим время $\text{t}$:

$t^2 = \frac{2h}{g}$

$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$

Подставим числовые значения в формулу:

$t = \sqrt{\frac{2 \cdot 5 \, \text{м}}{10 \, \text{м/с}^2}} = \sqrt{\frac{10}{10}} \, \text{с} = \sqrt{1} \, \text{с} = 1$ с.

Ответ: время падения капли равно 1 с.

б) скорость (модуль и направление), которую будет иметь капля в момент падения на Землю

Скорость тела при равноускоренном движении можно найти по формуле:

$v = v_0 + gt$

Так как начальная скорость капли $v_0 = 0$, формула упрощается:

$v = gt$

Подставим значения ускорения свободного падения $\text{g}$ и найденного ранее времени падения $\text{t}$:

$v = 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 1 \, \text{с} = 10$ м/с.

Поскольку мы направили ось OY вертикально вниз, и скорость получилась положительной, это означает, что вектор скорости направлен вертикально вниз, к земле.

Ответ: модуль скорости капли в момент падения на Землю равен 10 м/с, направление — вертикально вниз.