Сначала определим скорость неразорвавшегося снаряда на высоте 10м.
h=(v^2 - v0^2) / -2g. v=кор. кв. из v0^2 - 2gh. v=14м/c.
Теперь скорость первого в момент разрыва: h=v01*t1 +g*t1^2 /2. ( t1=1c).
v01=h/t1 -gt1/2. v01=5м/c.
По закону сохранения импульса, определим скорость 2 осколка в момент разрыва: m*v=m*v02 / 2 - m*v01 / 2, сократим на массу m,
v02=2v +v01. v02=33м/с. Теперь определим высоту подъема вверх 2 осколка:
h1=v02^2 / 2g. h1=54,45м. и время его движения вверх: h1=g*t2^2 / 2.
t2=кор. кв. из 2h1 / g. t2=3,3c.
Высота с которой он падал вниз h2=h+h1. h2=10+54,45=64,45м. Вычислим время падения h2=g*t3^2/2, t3=кор. кв. из 2h2/g. t3=3,6c. Все время t4=t3+t2=3,6+3,3=6,9c
( чертеж сделать чтобы не напутать со знаками импульсов, хотя можно и высоту показать, нагляднее будет)
Дано:
Vo = 0
t1 = 1 c
S1 = 60 см = 0,6 м
Найти:
S(3-4)
Уравнение равноускоренного движения
S = Vo t +at² /2
Vo = 0
S = at² /2
ускорение
a = 2S/t²
в момент времени t1 = 1 c путь равен S1
a = 2*S1 / (t1)²
в момент времени t3 = 3 c путь равен S3
S3 = a(t3)² /2
в момент времени t4 = 4 c путь равен S4
S4 = a(t4)² /2
за четвертую секунду движения материальная точка путь
S(3-4) = S4 - S3 = a(t4)² /2 - a(t3)² /2 = a/2 [ (t4)² - (t3)² ]
если ускорение a = 2S/t², то
S(3-4) = ( 2S1/(t1)² )/2 [ (t4)² - (t3)² ] = S1 [ (t4)² - (t3)² ] /(t1)² =
= 0.6 [ 4² - 3² ] / 1² = 4,2 м
ответ: S(3-4) = 4,2 м
