Мальчик ныряет с обрыва с горизонтально направленной скоростью 3м/с и входит в воду со скоростью 7м/с. Определить высоту обрыва
от

1 Ответ

Дано:
- Горизонтальная скорость u = 3 м/с (направление по горизонтали)
- Конечная скорость v = 7 м/с (вход в воду, результирующая скорость)

Найти:
1. Высоту h обрыва.

Решение:

1. В момент входа в воду скорость мальчика имеет две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная скорость остается постоянной и равна 3 м/с, а вертикальная скорость зависит от высоты обрыва и ускорения свободного падения.

2. Используем теорему Пифагора для расчета вертикальной скорости при входе в воду. Общая скорость v можно представить как сумму квадратов горизонтальной и вертикальной скоростей:
      v² = u² + w²,
   
   где w — вертикальная скорость, соответствующая падению на высоте h.

3. Подставим известные значения:
   (7 м/с)² = (3 м/с)² + w².
      49 м²/с² = 9 м²/с² + w².

4. Выразим w²:
   w² = 49 м²/с² - 9 м²/с²,
   w² = 40 м²/с².

5. Найдем w:
   w = √(40) ≈ 6.32 м/с.

6. Теперь найдем высоту h, используя уравнение движения для свободного падения:
   v = g * t,
   где g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения.

   Для определения времени t падения из формулы h = 0.5 * g * t²:
   Сначала найдем время t падения:
   t = w / g = 6.32 м/с / 9.81 м/с² ≈ 0.645 с.

7. Теперь подставим t в формулу для высоты h:
   h = 0.5 * g * t²
   h = 0.5 * 9.81 м/с² * (0.645 с)²
   h ≈ 0.5 * 9.81 * 0.416 ≈ 2.04 м.

Ответ:
Высота обрыва составляет h ≈ 2.04 м.
от