Номер 5, страница 69 - гдз по физике 7 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 16. Энергия. Вариант 1 - номер 5, страница 69.

Условие.

Решите задачу.

5. До какой максимальной высоты долетит стрела, выпущенная из лука вертикально вверх со скоростью 30 м/с? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Дано:	Решение:
Найти:	Ответ:

Решение.

Дано:

Начальная скорость стрелы, $v_0 = 30$ м/с.

Конечная скорость на максимальной высоте, $v = 0$ м/с.

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ м/с².

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Максимальную высоту подъема, $h_{max}$ - ?

Решение:

Движение стрелы, выпущенной вертикально вверх, является равнозамедленным движением под действием силы тяжести. Ускорение стрелы равно ускорению свободного падения $\text{g}$ и направлено в сторону, противоположную начальной скорости.

Для нахождения максимальной высоты подъема можно использовать формулу, связывающую начальную и конечную скорости, ускорение и перемещение, без учета времени:

$h = \frac{v^2 - v_0^2}{2a}$

В нашем случае ускорение $a = -g$, так как оно направлено вниз, против оси, направленной вверх. В высшей точке траектории, то есть на максимальной высоте ($h = h_{max}$), скорость стрелы становится равной нулю ($v = 0$).

Подставим эти значения в формулу:

$h_{max} = \frac{0^2 - v_0^2}{2(-g)} = \frac{-v_0^2}{-2g} = \frac{v_0^2}{2g}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$h_{max} = \frac{(30 \text{ м/с})^2}{2 \cdot 10 \text{ м/с}^2} = \frac{900 \text{ м}^2/\text{с}^2}{20 \text{ м/с}^2} = 45 \text{ м}$

Ответ: 45 м.