Камень подброшен вертикально вверх с поверхности… (физика)

№

Графики движения тела, брошенного вверх

Камень подброшен вертикально вверх с поверхности земли. Сопротивление воздуха мало. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

График А): парабола с ветвями вверх, минимум в середине, кривая начинается выше нуля и заканчивается выше нуля. График Б): убывающая прямая, пересекающая ось t.

Физические величины:

Проекция скорости камня $v_{y}$ .
Кинетическая энергия камня.
Проекция ускорения камня $a_{y}$ .
Потенциальная энергия взаимодействия камня с Землёй.

Таблица ответа: А, Б.

Решение

Направим ось вверх. Ускорение постоянно: , это горизонтальная прямая.

Скорость: . Это убывающая прямая, которая пересекает ось в верхней точке траектории. Так выглядит график Б, значит Б — .

Кинетическая энергия: . Это парабола с ветвями вверх. Она начинается с ненулевого значения, достигает нуля в верхней точке и снова растёт до начального значения при падении. Так выглядит график А, значит А — .

Потенциальная энергия: . Это парабола с ветвями вниз, и начинается она с нуля. График А ей не подходит.

💡 Почему так

Скорость линейно зависит от времени, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, поэтому её график — парабола с минимумом в верхней точке.

Ответ

А — , Б —

№

Бросок горизонтально с высоты

С горизонтальной поверхности стола высотой $H = 20$ м шарик скатывается с начальной скоростью $v_{0} = 5$ м/с, направленной горизонтально. Определите время падения шарика и расстояние от основания стола до точки его приземления. Ускорение свободного падения $g = 10$ м/с².

Решение

По вертикали шарик падает без начальной скорости:

По горизонтали шарик движется равномерно:

💡 Почему так

Горизонтальное и вертикальное движения независимы. Время падения определяет только высота, а дальность равна произведению горизонтальной скорости на это время.

Ответ

с, м

№

Изменение времени и дальности полёта при увеличении скорости

Шарик брошен горизонтально с высоты $H$ с начальной скоростью $v_{0}$ . За время $t$ он пролетает по горизонтали расстояние $L$ . Как изменятся время полёта и дальность полёта, если на той же установке начальную скорость шарика увеличить в 3 раза? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличится.
Уменьшится.
Не изменится.

Таблица ответа: Время полёта, Дальность полёта.

Решение

Время полёта: . Оно зависит только от и , а высота не меняется, значит время не изменится.

Дальность полёта: . При и прежнем получаем

Дальность увеличится в раза.

💡 Почему так

Вертикальное движение не зависит от горизонтальной скорости, а дальность прямо пропорциональна .

Ответ

Время полёта — , дальность полёта —

Помогло?

Камень подброшен вертикально вверх с поверхности земли. Сопротивление воздуха…