Как рассчитать скорость тела, падающего с высоты 20 метров, если игнорировать сопротивление воздуха?

Физика 11 класс Свободное падение скорость тела падение с высоты физика 11 класс расчет скорости сопротивление воздуха Новый

Чтобы рассчитать скорость тела, падающего с высоты 20 метров, мы можем использовать закон сохранения энергии или уравнение движения с постоянным ускорением. В данном случае мы будем использовать уравнение движения, так как это проще и нагляднее.

Шаг 1: Определим начальные условия.

• Высота (h) = 20 метров.
• Начальная скорость (v0) = 0 м/с (так как тело начинает падение с покоя).
• Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с².

Шаг 2: Используем уравнение движения.

Для свободного падения можно использовать следующее уравнение:

h = v0 * t + (1/2) * g * t²,

где h - высота, v0 - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, t - время падения.

Поскольку начальная скорость равна нулю, уравнение упрощается до:

h = (1/2) * g * t².

Шаг 3: Найдем время падения (t).

Перепишем уравнение для нахождения времени:

t² = (2 * h) / g.

Теперь подставим значения:

t² = (2 * 20) / 9.81.

t² ≈ 4.08.

t ≈ √4.08 ≈ 2.02 секунды.

Шаг 4: Найдем конечную скорость (v).

Теперь мы можем использовать уравнение для расчета конечной скорости:

v = v0 + g * t.

Подставим значения:

v = 0 + 9.81 * 2.02.

v ≈ 19.8 м/с.

Ответ: Скорость тела, падающего с высоты 20 метров, составляет примерно 19.8 м/с при игнорировании сопротивления воздуха.