1.
Первый этап движения тела - подъём на высоту Н.
Vo вв - начальная скорость при движении вверх
Vк вв = 0 - конечная скорость тела при движении вверх
g - ускорение свободного падения
V(t) = Vo вв - gt - зависимость скорости от времени t
При t = t вв Vк вв = 0, тогда Vo вв = gt вв.
Н = Vo · t вв - gt вв²/2 = gt вв² - gt вв²/2 = gt вв²/2, тогда
t вв = √(2Н/g). - время подъёма на максимальную высоту
Теперь рассмотрим 2-й этап движения - падение с высоты Н
H = Vo вн · t вн + gt вн²/2
Vo вн = 0 - начальная скорость тела при падении, поэтому
H = gt вн²/2 и
t вн = √(2Н/g) - время падения тела с высоты Н
Полное время движения t = t вв + t вн = 2√(2Н/g) вдвое больше времени t вв подъёма, что и требовалось доказать.
2.
Vo вв = gt вв - начальная скорость при движении тела вверх
Vк вн = gt вн - конечная скорость падения тела
Поскольку t вв = t вн, то и Vк вн = Vк вв = 15м/с
МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ
Коливання — це будь-який процес, під час якого стан тіла або фізичної системи тіл повторюється через певні інтервали часу.
Коливання — найпоширеніша форма руху в навколишньому світі та техніці. Коливаються дерева під дією вітру, поршні у двигуні автомобіля тощо. Ми можемо розмовляти і чути звуки завдяки коливанням голосових зв'язок, повітря і барабанних перетинок; коливається серце. Це все — приклади механічних коливань. Світло — це також коливання, але електромагнітні. За до електромагнітних коливань, які поширюються в просторі, можна здійснювати радіозв'язок, радіолокацію, передавати телевізійні передачі, а також лікувати деякі хвороби. Перелічити всі види коливань неможливо.
Наведені приклади механічних і електромагнітних коливань з першого погляду мають мало спільного. Проте під час їх дослідження було виявлено цікаву закономірність: різні за фізичною природою коливання описуються однаковими математичними рівняннями, що значно полегшує їх вивчення.
Коливання бувають періодичними і неперіодичними. Найцікавішими є дослідження періодичних коливань.
Періодичним називають такий процес, за якого величина, що коливається взята у будь-який момент часу, через певний інтервал часу Т матиме те саме значення.
Коливання — найпоширеніша форма руху в навколишньому світі
Різні за фізичною природою коливання описуються однаковими математичними рівняннями, що значно полегшує їх вивчення
Математичне визначення періодичної функції таке: функцію f (t) називають періодичною з періодом Т, якщо f (t+T) = f (t) за будь-яких значень змінної t.
Дослідження коливань у техніці — надзвичайно важлива справа. Деякі коливання можна виявити лише за до спеціальних датчиків. Такими є, наприклад, коливання різних споруд, корпусів і деталей машин, літальних апаратів тощо. Датчики сприймають коливання, перетворюють їх переважно на електричні сигнали, які реєструються вимірювальними приладами, електронними осцилографами та іншими пристроями.
Найпростішими є гармонічні коливання
Найпростішими механічними коливаннями є так звані гармонічні коливання. Гармонічними вважають коливаня, за яких зміни фізичних величин з часом відбуваються за законами змін синуса або косинуса. їх вивчення дає змогу досліджувати й складніші коливання, оскільки останні в багатьох випадках можна вважати такими, що складаються з певної кількості простих гармонічних коливань.
ГАРМОНІЧНІ КОЛИВАННЯ ТЯГАРЯ НА ПРУЖИНІ