Напомню, что стандартное уравнение равноускоренного движения тела описывается уравнением: x = x0 + v0t + at^2/2. Поскольку в данном случае материальная точки движется по закону x = 20t, то x0 = 0 и a = 0. Это значит, что движение является равномерным (v = const = 20 м/с) и начальная координата тела равна нулю. Зависимость x(t) является линейной, то есть ее графиком будет прямая,проходящая через начало координат (в начальный момент времени координата равна нулю). Пусть t = 1, тогда x(t) = 20 м. Проводим луч из начала координат, проходящий через точку (1; 20). Графиком зависимости v(t) - v = 20 - является прямая, проходящая через точку (0; 20) и параллельная оси Ох, так как скорость является постоянной величиной в данной задаче. Найдем аналитически, какой будет координата точки через 15 с после начала движения: x(15) = 20*15 = 300 (м). По графику также видно, что x(15) = 300, 100 = x(5), то есть в момент времени t = 5 с координата точки будет равна x = 100 м. Графики зависимостей x(t) и v(t):
Записываем второй закон Ньютона: Δp = F Δt, Δt мало, жирным цветом выделены векторные величины m Δv = (mg - kv) Δt m Δv = mg Δt - kv Δt
Заметим, что v Δt - это перемещение мяча за время Δt, т.е. Δr.
m Δv = mg Δt - k Δr
Сложим такие уравнения от начала движения до некоторого момента t, заметив, что сумма Δx равно разности конечного значения x и начального: m (v - v₀) = mgt - k(r - r₀)
Запишем это уравнение в проекции на ось y: m(Vy - V0y) = -mgt - k(y - y₀)
В момент, когда мяч будет в наивысшей точке, Vy = 0, y = y₀ + H, t = T: -m V0y = -mgT - kH mgT = m V0y - kH T = V0y / g - kH/mg
Если бы сопротивления не было, время полета мяча до наивысшей точки траектории было бы равно V0y / g, при учете сопротивления оно уменьшается на величину kH / mg.
===
η=Q/(P*t)=3.6*10^6/(2*10^3*3600)=0.5 (50%)