Задача по механике №130

Тело, свободно падающее с некоторой высоты из состояния покоя, за время τ = 1 с  после начала движения проходит путь в n = 5  раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.

Пусть H  – высота, с которой падает тело, S1  – расстояние, пройденное за первые τ  секунд, S2  – расстояние пройденное за последние τ  секунд, t0  – полное время падения.

PIC

Запишем уравнение для перемещения при равноускоренном движении тела:

             2 Sy = v0yt+ ayt(1)             2

где S   y  – проекция перемещения, v  0y  – проекция начальной скорости, a  y  – проекция ускорения, t  – время движения тела на рассматриваемом участке.
Так как в условии тело падает из состояния покоя, то v = 0  0  . Так как скорость тела увеличивается, можно утверждать, что вектор ускорения сонаправлен с вектором скорости в любой момент времени, отличный от начального. Спроецируем уравнение (1)  на ось OY  , если вектор сонаправлен с осью проекция положительна, если противоположно направлен — отрицательна.
Найдем S  1  , H − S      2  и H

( ||      gτ2 |||{ S1 =  2            g(t0 −-τ)2- ||| H − S2 =2    2 ||( H = gt0        2

Кроме того, по условию S2 = nS1  , значит, H − S2 = H − nS1  . С учётом уравнений из системы

g(t0 − τ)2  gt20    gτ2 ----2----=  2--− n-2-

Расскроем скобки

t20 − 2t0τ + τ2 = t20 − nτ2 ⇒ t0 = τ(n-+1) = 1-с(5-+-1)= 3 с                                2          2
Оцените статью
Я решу все!