Для решения задачи используем уравнение свободного падения:
V² = U² + 2as,
где V - конечная скорость (скорость приземления), U - начальная скорость, а - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²), s - расстояние, которое прошло тело.
Так как тело подброшено вертикально вверх, то конечная скорость при падении будет отрицательной. Заменяем переменные в уравнении и находим конечную скорость:
V² = (18 м/с)² - 2 9,8 м/с² s, V² = 324 - 19,6s.
Также известно, что при достижении точки максимальной высоты вертикальной траектории скорость тела становится равной нулю. Таким образом, сначала находим время подъема до точки максимальной высоты:
V = U - gt, 0 = 18 м/с - 9,8 м/с² * t, t = 18 м/с / 9,8 м/с², t ≈ 1,836 c.
После этого находим высоту максимальной точки траектории, используя закон сохранения механической энергии:
E₁ = E₂, mgh = mgh_max + 0,5mv²_max, gh = gh_max + 0,5v²_max, h = h_max + v²_max / 2g, h = v_max² / 2g, h = 18² / (2 * 9,8) ≈ 16,33 м.
Для решения задачи используем уравнение свободного падения:
V² = U² + 2as,
где V - конечная скорость (скорость приземления), U - начальная скорость, а - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²), s - расстояние, которое прошло тело.
Так как тело подброшено вертикально вверх, то конечная скорость при падении будет отрицательной. Заменяем переменные в уравнении и находим конечную скорость:
V² = (18 м/с)² - 2 9,8 м/с² s,
V² = 324 - 19,6s.
Также известно, что при достижении точки максимальной высоты вертикальной траектории скорость тела становится равной нулю. Таким образом, сначала находим время подъема до точки максимальной высоты:
V = U - gt,
0 = 18 м/с - 9,8 м/с² * t,
t = 18 м/с / 9,8 м/с²,
t ≈ 1,836 c.
После этого находим высоту максимальной точки траектории, используя закон сохранения механической энергии:
E₁ = E₂,
mgh = mgh_max + 0,5mv²_max,
gh = gh_max + 0,5v²_max,
h = h_max + v²_max / 2g,
h = v_max² / 2g,
h = 18² / (2 * 9,8) ≈ 16,33 м.
Теперь можем найти скорость тела при падении:
V² = 324 - 19,6 * 16,33,
V² ≈ 20,68,
V ≈ -4,55 м/с.
Скорость приземления тела составляет около 4,55 м/с.