Как найти высоту падения мяча

Как найти высоту, с которой падает тело, зная только конечную скорость

   В кинематике существует следующая формула: S = (V2 – V02)/ 2 * a, где:

  • S — путь, пройденный телом в процессе движения (м).
  • V2 – конечная скорость движения (м / с).
  • V0— начальная скорость движения (м / с).
  • a — ускорение тела (м / с2).

Формула справедлива как для горизонтального, так и для вертикального движения.
    В нашем случае путь, пройденный телом — это высота, с которой падал мяч. Обозначим эту высоту буквой «h». Также нам известно, что мяч падает без начальной скорости, то есть V02 = 0. Ещё следует учесть, что при вертикальном движении, ускорение тела совпадает с ускорением свободного падения: a = g = 9,81 м / с2.
     Таким образом, вышеуказанная формула примет следующий вид: h = V2 / 2 * g, где h — необходимое нам значение высоты, с которой падал мяч.

Ищем высоту, с которой падал мяч

    Нам известна конечная скорость мяча, то есть скорость перед самым ударом о землю: V = 10 м / с. Подставим это значение в формулу для нахождения высоты:
h = V2 / 2 * g;
h = 102 / 2 * 9,81;
h = 100 / 19,62;
h = 5,1 м.
Ответ: мяч падал с высота, равной 5,1 м.

Скорость, время и высота свободного падения

  1. Главная
  2. /
  3. Физика
  4. /
  5. Скорость, время и высота свободного падения

Чтобы посчитать скорость свободного падения, а также время или расстояние (высоту) свободного падения, воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Онлайн калькулятор

Скорость свободного падения

Если известно время падения

Ускорение свободного падения g =
Время падения

t =

Расстояние h =

0


Скорость свободного падения

V =

0

/

Округление ответа:

Если известно расстояние (высота падения)

Ускорение свободного падения g =
Расстояние h =

Время падения

t =

0

Скорость свободного падения

V =

0

/

Округление ответа:

Расстояние и время свободного падения

Ускорение свободного падения g =
Скорость свободного падения

V =/

Расстояние h =

0


Время падения

t =

0

Округление ответа:

Просто введите данные, и получите ответ.

Стоит обратить внимание, на то, что данный калькулятор не учитывает сопротивление воздуха (атмосферы) и других сил способных повлиять на скорость падения тела, кроме силы тяжести.

Теория

Ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения (g) — ускорение, которое придаёт падающему телу сила тяжести. У каждого небесного тела своё значение ускорения свободного падения, например, у планеты Земля оно составляет g = 9,80665 м/с².

Для небесных тел солнечной системы ускорение свободного падения имеет следующие значения:

  • Земля – 9,80665 м/с²
  • Луна – 1,62 м/с²
  • Меркурий – 3,7 м/с²
  • Венера – 8,87 м/с²
  • Марс – 3,711 м/с²
  • Сатурн – 10,44 м/с²
  • Юпитер – 24,79 м/с²
  • Нептун – 11,15 м/с²
  • Уран – 8,87 м/с²
  • Плутон – 0,617 м/с²
  • Ио – 1,796 м/с²
  • Европа – 1,315 м/с²
  • Ганимед – 1,428 м/с²
  • Каллисто – 1,235 м/с²
  • Солнце – 274,0 м/с²

Как найти скорость свободного падения

Скорость свободного падения V можно рассчитать, зная расстояние (высоту) падения h или время падения t.

Зная время падения:

Формула

V = g⋅t

Пример

Для примера, рассчитаем с какой скоростью врежется в землю монета, брошенная из окна небоскрёба, если известно, что она упала за 5 секунд:

V = 9.8 ⋅ 5 = 49 м/с

Монетка ударилась об землю на скорости 49 м/с

Зная высоту падения:

Формула

V = 2⋅h⋅g

Пример

Для примера, определим скорость при ударе об землю ядра скинутого с 100 метровой вышки:

V = 2 ⋅ 100 ⋅ 9.8 = 196044 м/с

Ядро ударится об землю на скорости 44 м/с

Время свободного падения

Время свободного падения — время, которое потребуется телу для того чтоб упасть на землю под действием силы тяжести. Чтобы рассчитать время свободного падения t необходимо знать высоту падения h или скорость в конце падения V.

Зная высоту падения:

Формула

t = 2hg

Пример

Посчитаем чему будет равно время свободного падения t тела упавшего с высоты h = 100 метров:

t = 2⋅1009.8 = 20.44.5 с

Время свободного падения данного тела составит 4.5 секунды.

Зная скорость в конце падения:

Формула

t = Vg

Пример

Если тело после падения ударилось об землю со скоростью V = 50 м/с, то сколько секунд оно падало?

t = 50 ÷ 9.8 = 5.1 с

Время падения данного тела составило 5.1 секунды.

Высота свободного падения

Высота падения — высота с которой сбросили тело, численно равная расстоянию, которое пролетает тело за время падения. Чтобы рассчитать высоту падения h необходимо знать время падения t или скорость в конце падения V.

Зная время падения:

Формула

h = gt²2

Пример

Для примера определим с какой высоты сбросили тело, если известно, что время его падения составило t = 5с:

h = 9.8 ⋅ 5² ÷ 2 = 122.5 м

Тело сбросили с высоты в 122.5 метров.

Зная скорость в конце падения:

Формула

h = 2g

Пример

Если тело после падения ударилось об землю со скоростью V = 60 м/с, то с какой высоты оно упало?

h = 60² ÷ 2⋅9.8 = 3600 ÷ 19.6 = 183.67 м

Тело упало с высоты в 183.67 метра.

См. также

t = 4 с.

g = 9,8 м/с^2.

h — ?

V — ?

t1 — ?

t2 — ?

Время подъема мяча t1 и время падения мяча t2 будет одинаковым, поскольку вверх и вниз мяч движется с одинаковым ускорением свободного падения g.

t1 = t2 = t / 2.

t1 = t2 = 4 с / 2 = 2 с.

Найдем высоту подъема мяча h по формуле: h = g * t2^2/2.

h = 9,8 м/с^2 * (2 с) ^2/2 = 19,6 м.

Скорость удара мяча о землю найдем их формулы: h = (V^2 — V0^2 / 2 * g, где V0 — начальная скорость падения мяча с высоты h, V0 = 0 м/с.

V = √ (2 * g * h).

V = √ (2 * 9,8 м/с^2 * 19,6 м) = 19,6 м/с.

Ответ: время подъема мяча t1 = 2 с, время падения мяча t2 = 2 с, высота подъема мяча h = 19,6 м, скорость в момент удара о землю V = 19,6 м/с.

В чем прикол? Решите срочно кому то домашку, да еще и с угрозами. Так и подмывает дать неправильный ответ. А через пару дней исправить. И пусть жалуется в «спортлото», а лучше своему учителю. Почему не умеет считать элементарные задачи:


Поехали:

Вопрос а) Подставляем и считаем. Поскольку с куда чего подставлять очень плохо, а с арифметикой еще хуже, то я получу ответ немножко неожиданный ≈ 0,127 метра

Потому что в условии не оговаривается в чем измеряются величины. Подозреваю, что в дюймах и секундах. А ответ даю в метрах :)


Вопрос б) Для тех кто считал бы все в метрах, тому было бы классно. Там и считать ничего не нужно. Ответ уже написан ранее. Ну а тут надо поднапрячься и решить квадратное уравнение: получим ≈ 16.45960568421939 секунд


Тут совсем легко. Максимальной высоты мяч достигнет через 2,25 секунды. Почему? Да потому что надо учить графики квадратичной функции в школе.

Ну а дальше опять куда то подставляем, а куда не знаем. И получим снова ответ, посчитав в дюймах и переведя в метры ≈ 0,1285875

Чуть повыше, чем в ответе а) мячик пролетит.


Можете пересылать ученику ответ, пусть порадуется (кстати решал правильно, но в своем измерении)


1. Формулы максимальной высоты и времени за которое тело поднялось на максимальную высоту

Формулы высоты, скорости, времени тела брошенного вверх

h max
— максимальная высота достигнутая телом за время t

Vк — конечная скорость тела на пике, равная нулю

Vн — начальная скорость тела

t — время подъема тела на максимальную высоту h

g ≈ 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения

Формула максимальной высоты (h max):

Формула времени за которое тело достигло максимальную высоту (t):

2. Формулы скорости, высоты и времени тела брошенного вертикально вверх под воздействием силы тяжести

Формулы  при свободном падении

h — расстояние пройденное телом за время t

Vн — начальная скорость тела

V — скорость тела в момент времени t

t — время подъема за которое тело пролетело расстояние h

g ≈ 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения

Формула скорости тела в момент времени t (V):

Формула начальной скорости тела (Vн):

Формулы высоты тела в момент времени t (h):

Формулы времени, за которое тело достигло высоту h (t):

Подробности

Опубликовано: 04 августа 2015

Обновлено: 13 августа 2021

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Zombies online как найти светило
  • Как найти ведьму для обучения
  • Как составить план работы на следующий год
  • Как найти сторону квадрата описанного возле окружности
  • Как найти сохранения гта 5 пиратка