Небольшой камень был брошен горизонтально со скоростью 5 м/с с высоты 5 м. Какова будет скорость камня при падении на землю? Пожалуйста, предоставьте подробное решение.

1. 5 м/с
2. 10 м/с
3. 11 м/с
4. 15 м/с

Физика 11 класс Движение тел в поле тяжести физика 11 класс камень брошен горизонтально скорость высота падение решение кинематика свободное падение скорость при падении расчет скорости физические законы Новый

Привет! Давай разберемся с задачей о камне, который был брошен горизонтально.

Для начала, нам нужно понять, как работает движение камня. Он движется в двух направлениях:

• Горизонтально со скоростью 5 м/с.
• Вертикально вниз под действием силы тяжести.

Чтобы найти скорость камня при падении на землю, нам нужно рассчитать вертикальную скорость в момент падения и объединить её с горизонтальной скоростью.

1. **Сначала найдем время падения.** Мы знаем, что камень падает с высоты 5 м. Используем формулу для свободного падения:

h = (g * t^2) / 2,

где h — высота, g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), t — время падения.

Подставим наши значения:

5 = (9.81 * t^2) / 2

Умножим обе стороны на 2:

10 = 9.81 * t^2

Теперь делим на 9.81:

t^2 = 10 / 9.81

t^2 ≈ 1.018

Теперь находим t:

t ≈ √1.018 ≈ 1.01 с.

2. **Теперь найдем вертикальную скорость в момент падения.** Используем формулу:

v = g * t.

Подставим значения:

v = 9.81 * 1.01 ≈ 9.91 м/с.

3. **Теперь найдем общую скорость камня при падении.** Мы используем теорему Пифагора, так как у нас есть две перпендикулярные скорости:

V = √(Vx² + Vy²),

где Vx — горизонтальная скорость (5 м/с), а Vy — вертикальная скорость (9.91 м/с).

Подставляем:

V = √(5² + 9.91²)

V = √(25 + 98.2) = √123.2 ≈ 11.09 м/с.

Итак, скорость камня при падении на землю будет примерно 11 м/с.

Ответ: 11 м/с.