Условие задачи:

Вертолет поднимается вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На высоте 50 м из него выпал тяжелый предмет. С какой скоростью предмет упадет на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача №1.4.38 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\upsilon=10\) м/с, \(h=50\) м, \(\upsilon_1-?\)

Решение задачи:

Когда предмет выпадет из вертолета, то в этот момент времени его скорость относительно земли будет равна скорости вертолета. Предмет устремится вверх и достигнет некоторой максимальной высоты над землей. Далее поменяет направление своего движения и когда он будет находиться на высоте \(h\), то его скорость также будет равна \(\upsilon\). В конце концов он упадет на поверхность с некоторой скоростью \(\upsilon_1\). Исходя из сказанного, можно воспользоваться известной формулой, в которой нет времени:

\[\upsilon _1^2 — {\upsilon ^2} = 2gh\]

Выразим искомую скорость \(\upsilon_1\).

\[{\upsilon _1} = \sqrt {{\upsilon ^2} + 2gh} \]

Интересно, что задача решилась в одну формулу, но чтобы ее решить, необходимо понимание относительности движения, да и всей кинематики.

Рассчитаем численный ответ, для чего подставим численные значения величин в полученную формулу.

\[{\upsilon _1} = \sqrt {{{10}^2} + 2 \cdot 10 \cdot 50}  = 33,17 \; м/с = 119,4 \; км/ч \]

Ответ: 119,4 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:

1.4.37 Вертолет двигался равномерно вниз. Из вертолета выпал груз. Когда
1.4.39 Двигатель ракеты, запущенной с поверхности Земли, сообщает ей постоянное
1.4.40 Над шахтой глубиной 40 м вертикально вверх бросили камень со скоростью 12 м/с