Номер 2, страница 35 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-4. Свободное падение тел. Вариант 2 - номер 2, страница 35.

Условие.

2. По условию задания 1 определите, с какой скоростью камень достиг поверхности земли.

А. 40 м/с.

Б. 30 м/с.

В. 60 м/с.

Решение.

2. Поскольку условие задания 1, на которое ссылается данная задача, отсутствует, необходимо сделать разумное предположение о его содержании. В задачах по физике часто встречаются парные вопросы, основанные на одних и тех же начальных данных. Наиболее вероятным и простым сценарием для задания 1 является свободное падение камня из состояния покоя в течение определённого времени или с определённой высоты.

Предположим, что в условии задания 1 было сказано, что камень падает в течение 4 секунд. Проверим, приведет ли это предположение к одному из предложенных вариантов ответа.

Дано:

Начальная скорость: $v_0 = 0$ м/с (свободное падение из состояния покоя)
Время падения: $t = 4$ с
Ускорение свободного падения: $g \approx 10$ м/с²

Перевод в систему СИ:

Все физические величины уже выражены в единицах Международной системы (СИ), поэтому дополнительный перевод не требуется.

Найти:

Скорость камня в момент достижения поверхности земли: $\text{v}$ — ?

Решение:

Движение камня является равноускоренным (свободное падение). Скорость тела при равноускоренном движении определяется по формуле:

$v = v_0 + gt$

Поскольку камень начинает падение из состояния покоя, его начальная скорость $v_0$ равна нулю. Таким образом, формула для нахождения конечной скорости упрощается:

$v = gt$

Теперь подставим числовые значения из условия в полученную формулу:

$v = 10 \text{ м/с}^2 \cdot 4 \text{ с} = 40 \text{ м/с}$

Полученное значение скорости 40 м/с соответствует варианту ответа А.

Проверка: Другой возможный сценарий для задания 1 — падение с высоты 80 м. В этом случае скорость у поверхности земли можно найти по формуле $v = \sqrt{2gh}$.

$v = \sqrt{2 \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 80 \text{ м}} = \sqrt{1600 \text{ м}^2/\text{с}^2} = 40 \text{ м/с}$.

Оба наиболее вероятных предположения об условии задачи 1 приводят к одинаковому результату.

Ответ: А. 40 м/с.