1. 9 этажей и 40 м - что-то слишком высокие этажи. Скорее, метров 30. Но пусть будет h = 40 м.
2. Масса тела роли не играет.
3. Пренебрежём трением о воздух.
4. Пусть начальная скорость будет равна нулю (человек повис на руках, а потом отпустил) .
Тогда из уравнения движения получим элементраное выражение для времени полёта:
t = sqrt ( 2 * h / g ),
где sqrt(...) обозначает "корень квадратный" из выражения в скобках, g=9.8 м/(с*с) - ускорение свободного падения, грубо: g = 10 м/(с*с) .
Получаем:
t = sqrt ( 2 * 40 / 10 ) = 2.83 сек.
Предположим, что весь путь составлял l = 30 км (число можно взять любое)
Первые 10 км (треть пути по условию задачи) велосипедист проехал за:
t1 = 10 / 18 = 0,5556 ч;
На оставшиеся 20 км велосипедист потратил 2t2 часов ( t2 часов ехал и t2 часов шел пешком). Зная общее расстояние и скорости на отдельных участках, составим уравнение:
t2 * 22 + t2 * 5 = 20;
27t2 = 20;
t2 = 20 / 27 = 0,7407 часов;
2t2 = 1,4814 часов;
Общее время в пути:
tобщ = 1,4814 + 0,5556 = 2,037 ч;
Зная общий пройденный путь и суммарное время в пути, найдем среднюю скорость:
vcp = l / tобщ = 30 / 2,037 = 14,728 км/ч.
ответ: vcp = 14,728 км/ч.
F = ma
m - это маса тела
а - это ускорение движения тела, векторная величина
F - равнодействующая сила, действующая на тело, векторная величина
ускорение движения тела - это скорость изменения скорости движения тела. То есть - это производная от скорости движения тела по времени:
a = dv/dt
v - скорость движения тела, векторная величина
F = ma = m * dv/dt
поскольку масса - скалярная величина (число), то по свойствам дифференциала m * dv = d(m*v)
а произведение массы тела на скорость его движения - это импульс тела р, векторная величина:
d(m*v) = dp
F = ma = m * dv/dt = d(m*v) / dt = dp/dt
имеем второй закон Ньютона в дифференциальной форме
версия 2:
F = ma
m - это маса тела
а = a(t) - это ускорение движения тела, векторная функция от времени (вектор, каждая координата которого - это функция, которая зависит от времени)
F = F(t) - равнодействующая сила, действующая на тело, векторная функция от времени (вектор, каждая координата которого - это функция, которая зависит от времени)
ускорение движения тела - это скорость изменения скорости движения тела. То есть - это производная от скорости движения тела по времени:
a = v'
t - время
v = v(t) - скорость движения тела, векторная функция от времени (вектор, каждая координата которого - это функция, которая зависит от времени)
F = ma = m * v'
поскольку масса - скалярная величина (число), то по свойствам производной m * v' = (m*v)'
(производная от векторной функции - вектор из производных от функций-координат векторной функции, а производная от функции имеет похожее свойство)
а произведение массы тела на скорость его движения - это импульс тела р = p(t), векторная величина:
(m*v)' = p'
F = ma = m * v' = (m*v)' = p'
имеем второй закон Ньютона в дифференциальной форме