Если материальная точка M движется по окружности, то рассматривается угловая скорость и линейная скорость. Определение линейной скорости: линейная скорость - это производная от пройденного пути по времени.
Формула линейной скорости:
v = ds/dtгде s - путь, пройденный материальной точкой М по дуге окружности, начиная от точки X:
Путь s можно выразить через радиус окружности и его угол поворота:
s = rφПодставим это значение пути s в формулу линейной скорости:
v = ds/dt = d(rφ)/dt = r * dφ/dtрадиус окружности r является константой, поэтому мы вынесли его за знак производной.
Производная dφ/dt - это угловая скорость:
ω = dφ/dtУчитывая это, получаем формулу линейной скорости при движении по окружности:
v = ωrВідповідь:
V0 = 0 м/с.
t = 4 с.
g = 9,8 м/с^2.
h - ?
V - ?
Для равноускоренного движения из состояния покоя справедлива формула: h = g *t^2/2.
h = 9,8 м/с^ *(4 с)^2/2 = 78,4 м.
Скорость тела перед ударом найдем из закона сохранения полной механической энергии. В момент удара вся потенциальная энергия переходит в кинетическую: Еп = Ек.
Потенциальная энергия определяется формулой: Еп = m *g *h.
Кинетическая энергия определяется формулой: Ек = m *V^2/2.
m *g *h = m *V^2/2.
V = √(2 *g *h).
V = √(2 *9,8 м/с^2 *78,4 м) = 39,2 м/с.
ответ: тело падает с высоты h = 78,4 м и в момент удара имеет скорость V =39,2 м/с.
