1. Приступаючи до розв’язання задач з будь-якої теми, спочатку вивчіть
теоретичний матеріал за підручником, розберіться в прикладах розв’язання
типових задач.
2. Уважно прочитайте умову задачі, вникаючи в її зміст. Чітко уявіть
собі фізичне явище, процеси, які відображені умовою задачі.
3. Запишіть коротку умову задачі, вказуючи всі величини з умови
задачі та їх числові значення. Окремо позначте величини, що шукаються в
задачі. Числові значення переведіть в одиниці СІ.
4. Ретельно виконайте креслення, котре пояснює зміст задачі (в тих
випадках, коли це можливо). Є деякі задачі, що розв’язуються графічно, тоді
правильно виконане креслення буде розв’язанням задачі.
5. Згадайте, якому закону підпорядкований фізичний процес і якими
формулами він описується математично. Якщо формул декілька, співставте
величини, що входять у різні формули, із заданими величинами та тими, які
необхідно знайти.
6. На першому етапі розв’язуйте задачу в загальному вигляді, тобто
виводьте формулу, в котрій шукана величина виражена через величини,
задані в умові. Винятки із цього правила вкрай рідкі й бувають у двох
випадках: якщо формула якої-небудь проміжної величини настільки
громіздка, що обчислення цієї величини значно спрощує подальший запис
розв’язання; якщо числовий розв’язок задачі значно простіший, ніж
виведення формули.
1. Тело свободно падает с высоты 39,2 м. За какое время тело пройдет: а) первый метр своего пути; б) последний метр своего пути? Чему равна средняя скорость на второй половине пути?
Дано:
Найти: а)
б) ![t_{2}-?](/tpl/images/1435/7318/ee58d.png)
![v_{\text{cp}}-?](/tpl/images/1435/7318/5c77e.png)
Решение. а) Следует определить время
, за которое тело пройдет расстояние, равное
м.
Направим ось
в сторону падения тела. Воспользуемся формулой:
Перейдем от проекций к модулям:
Тогда![h_{1} = \dfrac{gt^{2}_{1}}{2} \Rightarrow t_{1} = \sqrt{\dfrac{2h_{1}}{g} }](/tpl/images/1435/7318/69257.png)
б) Время
, за которое тело пройдет расстояние, равное ![h_{2} = h-1 \colon](/tpl/images/1435/7318/0dd58.png)
Полное время:![t = \sqrt{\dfrac{2h}{g} }](/tpl/images/1435/7318/89ff0.png)
Тогда последний метр своего пути тело пройдет за:![t_{2} = t - t^{*} =\sqrt{\dfrac{2h}{g} } - \sqrt{\dfrac{2(h-1)}{g} }](/tpl/images/1435/7318/729c0.png)
Следует определить среднюю скорость
на второй половине пути.
Длина первой половины пути –![h'= h'' = \dfrac{h}{2}](/tpl/images/1435/7318/c28e1.png)
Тогда можно записать, что
, где
– время прохождения телом первой половины пути, его можно найти: ![t' = \sqrt{\dfrac{2h'}{g} } = \sqrt{\dfrac{h}{g} }](/tpl/images/1435/7318/2bc14.png)
Тогда время на второй половине пути:![t'' = t - t' = \sqrt{\dfrac{2h}{g} } - \sqrt{\dfrac{h}{g} }](/tpl/images/1435/7318/54b2b.png)
Чтобы определить среднюю путевую скорость, нужно разделить весь путь на все время:
Определим значение искомых величин:
а)![t_{1} = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 1}{10} } \approx 0,45 \ \text{c}](/tpl/images/1435/7318/9e8c5.png)
б)![t_{2} = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 39,2}{10} } - \sqrt{\dfrac{2 (39,2 - 1)}{10} } \approx 0,04 \ \text{c}](/tpl/images/1435/7318/4a1f6.png)
ответ: а) 0,45 с; б) 0,04 с; 24 м/с.
2. Тело, которое свободно падает без начальной скорости, за последнюю секунду движения проходит
всего пути. Определите путь, пройденный телом за время падения.
Дано:
Найти:![h-?](/tpl/images/1435/7318/dd560.png)
Решение. Высота падения тела:![h = \dfrac{gt^{2}}{2}](/tpl/images/1435/7318/d98d7.png)
Тогда путь
где
– путь, пройденный за время
, то есть ![h^{*} = \dfrac{g(t-1)^{2}}{2}](/tpl/images/1435/7318/66257.png)
Тогда![\dfrac{2}{3} h = h - h^{*}](/tpl/images/1435/7318/d8f86.png)
Имеем:![\dfrac{2}{3} \cdot \dfrac{gt^{2}}{2} = \dfrac{gt^{2}}{2} -\dfrac{g(t-1)^{2}}{2}](/tpl/images/1435/7318/ff187.png)
Сократим обе части уравнения на![g \colon](/tpl/images/1435/7318/2934b.png)
Таким образом, тело весь путь за 2,37 с. Тогда
ответ: 28 м.
3. Тело свободно падает с высоты 60 м. Определите его перемещение за последнюю секунду падения.
Дано:
Найти:![h'-?](/tpl/images/1435/7318/82d2e.png)
Решение. Полное время:![t = \sqrt{\dfrac{2h}{g} }](/tpl/images/1435/7318/89ff0.png)
Пройденный путь тела за
секунд:
Имеем:
Определим значение искомой величины:
ответ: 30 м.