Який розмір матиме 20 метрова ракета відносно інерціальної системи відліку в напрямку руху,якщо швидкість руху ракети відносно цієї системи становить 2,4×10^8 м/с?

Тіло падало с висоти 90.31 М.

Скорость в момент падения 42.5 м/сек

Решение

Пусть Н высота с которой падало тело

h высота последних метров

h=20 м.

Найти с какой высоты падало тело.

Уравнение движение тела, когда оно находилось в точке h и начало свое движение

h=v1*t+(gt^2)/2

Отсюда

v1 - скорость в точке h

v1=(h-(gt^2)/2)/t=(20-10*0.25/2)/0.5 =37.5м/с

Вычислим время, которое летело падающее тело до точки h

Из v1=g*t1

t1=v1/g=37.5/10=3.75с

С начала падения и до точки время t1. Вычислим, какое расстояние тело за это время.

h2=(g*t^2)/2 = 10*3.75*3.75/2=70.31 (с округлением до сотых)

H=h + h2 =20+70.31

H=90.31 М.

Скорость в точке падения:

Vкон=√2*g*h=√20*90.31

Vкон=42.5 м/сек

Для начала, оценим ситуацию практически.

Студент от начала состава вглубь него несколько десятков метров. Значит, в тот момент времени, когда он увидел в окне окончание проезжаемого моста, т.е. через секунд от начала отсчёта времени – нос электрички уже был высунут за пределы моста на эти самые несколько десятков метров. Т.е. понятно, что нос электрички достиг окончания моста МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА секунд!

В то же время, понятно, что в самом начале отсчёта времени – студент находился вприжимку к носу электрички (внутри неё), а значит, она начала въезжать на мост как раз в начале отсчёта времени.

Теперь, рассчитаем задачу строго, по законам физики:

Согласно принципу относительности Галилея: «для того, чтобы найти вектор скорости тела относительно земли, нужно к вектору его скорости относительно транспорта прибавить вектор скорости транспорта».

В частности, в случае движения вдоль одной линии, принцип Галилея упрощается: «для того, чтобы найти проекцию скорости тела относительно земли, нужно к проекции его скорости относительно транспорта прибавить проекцию скорости транспорта».

Электричка движется вперёд со скоростью км/ч км/мин км/мин.

Студент относительно электрички движется НАЗАД (!) со скоростью км/ч км/мин.

Скорость студента относительно земли равна алгебраической сумме проекций км/мин.

Как следует из условия, в начале отсчёта времени студент находился точно на уровне начала моста, а в конце отсчёта времени – точно на уровне конца моста. Отсюда следует, что ровно за секунд минут, студент относительно земли переместился точно на длину моста. Найдём длину моста км/мин мин км м м .

Для ответа на поставленный в задаче вопрос нужно понять, в чём заключается этот вопрос. Взглянем на чертёж, приложенный к задаче. Из него легко понять, что от того момента времени, когда первый (!) вагон электрички начал въезжать на мост до того момента, как последний (!) вагон выехал с моста – всё это время электричка находилась на мосту. А значит за время, пока электричка находилась на мосту, она проехала ДВОЙНУЮ длину моста м .

Чтобы найти время в течение которого ВСЯ электричка проезжала по мосту, разделим путь, который она проделала за это время на её скорость:



сек сек сек сек .

О т в е т : полное время нахождения электрички на мосту, т.е., когда хотя бы какая-то её часть находилась на мосту, это и будет время, в течение которого электричка проехала мост. Это время сек .