Два тела запущены одновременно навстречу друг другу с одинаковой скоростью. Одно - вертикально вверх с поверхности земли, а другое - вертикально вниз с высоты 30 м. Определите скорость тел, если известно, что к моменту встречи одно из тел пролетело треть высоты.
от

1 Ответ

дано:  
h = 30 м (высота, с которой одно тело падает).  
s1 = 10 м (треть высоты, пройденной телом, которое движется вверх).  
s2 = 30 м - s1 = 20 м (высота, пройденная телом, движущимся вниз).  
v (скорость обоих тел, одинаковая).

найти:  
Скорость тел v.

решение:  
1. Время, за которое первое тело (поднимающееся вверх) проходит высоту s1:

s1 = v * t1, где t1 - время движения первого тела.
t1 = s1 / v = 10 / v.  (1)

2. Второе тело (падающее вниз) прошло высоту s2 = 20 м. Для него время можно выразить через уравнение движения:

s2 = (1/2) * g * t2², где t2 - время движения второго тела, g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
t2² = (2 * s2) / g = (2 * 20) / 9,81.  
t2² = 40 / 9,81 ≈ 4,08.  
t2 ≈ sqrt(4,08) ≈ 2,02 с.  (2)

3. Поскольку оба тела встречаются одновременно, время t1, за которое первое тело поднимается, равно времени t2, за которое второе тело падает:  
t1 = t2.  

4. Подставим значение t2 из (2) в (1):

10 / v = 2,02.

5. Теперь найдем скорость v:

v = 10 / 2,02 ≈ 4,95 м/с.

ответ:  
Скорость тел составляет примерно 4,95 м/с.
от