Условие задачи:
Мяч брошен с некоторой высоты вертикально вниз со скоростью 5 м/с. Какова средняя скорость его движения за первые 4 с?
Задача №1.4.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(\upsilon_0=5\) м/с, \(t=4\) с, \(\upsilon_{ср}-?\)
Решение задачи:
Тело, брошенное вертикально вниз, будет двигаться равноускоренно с ускорением свободного падения \(g\). Значит путь, пройденный мячом за некоторое время можно определить по формуле:
\[S = {\upsilon _0}t + \frac{{g{t^2}}}{2}\]
Для того, чтобы узнать среднюю скорость за какое-то время, нужно пройденный за это время путь поделить на время.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{t}\]
То есть в нашем случае все сводится к формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{\upsilon _0}t + \frac{{g{t^2}}}{2}}}{t} = {\upsilon _0} + \frac{{gt}}{2}\]
Задача решена в общем виде. Сосчитаем численный ответ.
\[{\upsilon _{ср}} = 5 + \frac{{10 \cdot 4}}{2} = 25\; м/с = 90\; км/ч\]
Решенная задача полностью аналогична этой, поэтому если вы хотите закрепить действия, описанные на этой странице, то мы рекомендуем решить и ее.
Ответ: 90 км/ч.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
1.4.12 Мяч брошен вверх со скоростью 10 м/с. На каком расстоянии от поверхности
1.4.14 Мяч брошен вверх со скоростью 20 м/с. На какое расстояние от поверхности
1.4.15 Вертикально вверх с высоты 392 м с начальной скоростью 19,6 м/с брошено
Задача решается гораздо проще, если знать, что при равноускоренном (равнозамедренном) движении
V(ср) = (V(0) + V(t))/2
является средней линией трапеции на графике в осях V, t…
V(ср) = (V(0) + [V(0) + a t]) / 2 = V(0) + at/2
А если ось у направить вверх, то соответственно начальная скорость отрицательна и ускорение, то в уравнение движения везде будут знаки (-). Но ответ получится — 25 м/с. Это считается верным?
Да, этот ответ также считается верным. У Вас скорость получается отрицательной, потому что в Вашем случае она будет направлена противоположно оси \(y\).
Да и вообще, для векторных величин интересен их модуль (абсолютное значение), знаки у них показывают направление относительно выбранных осей.
Кошмарный набор слов…
…особливо интересно изречение «для векторных величин интересен их модуль»(!?!)….
…да… уж…
Если ось OY направлена вверх, то начальная скорость V(0) = — 5 м/с и ускорение отрицательно g = — 9.81 м/c^2