Номер 11, страница 20 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. ТЗ-9. Работа силы. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии - номер 11, страница 20.

Условие.

11. С какой высоты упало яблоко, если при ударе о землю оно имело скорость 5 м/с?

Решение.

Дано

Конечная скорость яблока (при ударе о землю), $v = 5$ м/с.

Начальная скорость яблока, $v_0 = 0$ м/с (так как падение начинается из состояния покоя).

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ м/с² (стандартное приближение для школьных задач).

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Высота падения, $\text{h}$ - ?

Решение

Для решения задачи можно использовать формулу, связывающую высоту, начальную и конечную скорости тела при равноускоренном движении (в данном случае, свободном падении), без использования времени:

$v^2 - v_0^2 = 2gh$

Из этой формулы выразим высоту $\text{h}$:

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

Так как яблоко падает из состояния покоя, его начальная скорость $v_0 = 0$. Подставив это значение в формулу, получим:

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

Теперь подставим числовые значения в полученную формулу и произведем расчет:

$h = \frac{(5 \text{ м/с})^2}{2 \cdot 10 \text{ м/с}^2} = \frac{25 \text{ м}^2/\text{с}^2}{20 \text{ м/с}^2} = 1,25 \text{ м}$

Таким образом, яблоко упало с высоты 1,25 метра.

Ответ: 1,25 м.