Дано:
1 - тело запущено снизу вверх
2 - тело запущено сверху вниз
V1 = V2 = V
h = 30 м
Найти:
V
высота = h
известно, что к моменту встречи одно из тел пролетело треть высоты
вывод
тело 1 пролетело 1/3 h
1/3 h = V t - g t^2/2 [1]
тело 2 пролетело h - 1/3 = 2/3 h
2/3 h = V t + g t^2/2 [2]
*
сложим уравнения [1] и [2]
1/3 h + 2/3 h = V t - g t^2/2 + V t + g t^2/2
h = 2 V t
t = h /(2V)
подставим в уравнение [1] : 1/3 h = V t - g t^2/2
1/3 h = V * h /(2V) - g (h /(2V))^2 / 2
1/3 h = h /2 - g h^2 / (8V^2)
1/3 = 1 /2 - g h / (8V^2)
3/4 g h = V^2
V = √ [3/4 g h] = √ [3/4 *10 * 30] = 15 м/с
V = 15 м/с
Оборот вокруг своей оси Земля делает за 24 часа.
Следовательно, самолет должен двигаться со скоростью вращения Земли. То есть:
длина экватора ≈ 40192 км. Время оборота Земли вокруг своей оси ≈ 24 ч
Таким образом, скорость человека должна быть 40192/24 ≈ 1675 км/ч ≈ 1,4М (1,4 скорости звука)
То есть это возможно только на истребителе с постоянной дозаправкой в воздухе. Недешевое удовольствие ...)))
Кроме того Земля, помимо вращательного движения вокруг своей оси, совершает еще и поступательное движение по круговой орбите вокруг Солнца и, таким образом, человек на самолете, зафиксировав свое положение относительно солнца, тем не менее, через полгода окажется в тени Земли.
Тогда для сохранения положения между землей и солнцем человек должен уменьшить скорость самолета на величину Δv = 20096/182,5 сут = 20096/4380 = = 4,59 км/ч