Домашние задания: Физика
Летающая тарелка стартует с поверхности земли вертикально вверх с постоянным ускорением a. В процессе подъема тарелка
Летающая тарелка стартует с поверхности земли вертикально вверх с постоянным ускорением a. В процессе подъема тарелка излучает частые короткие звуковые сигналы и регистрирует их отражение от поверхности земли. Через какое время после старта будет послан последний звуковой сигнал, отражение которого ещё можно зарегистрировать? Скорость звука c
Сигнал невозможно зарегистрировать, если он тарелку не догонит.
Не догонит он тарелку в момент, когда её скорость станет выше скорости звука в воздухе V.
Произойдёт это в момент t0 = V/a. После этого момента ни один сигнал зарегистрирован уже не будет. Поскольку сигналы частые, можно считать, что именно в этот момент будет зарегистрирован последний сигнал. Все остальные уже не будут зарегистрированы, поскольку отстанут от тарелки.
Задача в том, чтобы определить, когда этот сигнал был выпущен. Он успел со скоростью V долететь от места испускания до Земли, а затем ещё догнать тарелку, поэтому выпущен он был раньше.
Пусть он выпущен в момент времени t. Высота, на которой тарелка была в этот момент - (a*t^2)/2 (равноускоренное движение без начальной скорости с высоты 0). Высота, на которой тарелка приняла этот сигнал - (a*t0^2)/2. Общий путь сигнала -
(a*(t^2+t0^2))/2 (вниз плюс вверх), и он же равен (t0-t)*V (время в пути на скорость звука). Выразим отсюда t через остальные переменные:
a*t^2 + a*t0^2 = 2V*t0 - 2V*t
at^2 +2V*t + a*t0^2 -2V*t0 = 0
Вспомним, что t0 = V/a.
at^2 +2V*t - V^2/a = 0
Умножим на a.
(at)^2 +2 V at - V^2 = 0
Вынесем полный квадрат.
(at)^2 +2 V at + V^2 = 2V^2
(at + V)^2 = 2V^2
Извлечём квадратный корень. Нас интересует только положительный корень, очевидно.
at + V = V*sqrt(2)
at = V*(sqrt(2) - 1)
t = V/a * (sqrt(2) -1)
Напоминаю, V - скорость звука, a - ускорение.
Не догонит он тарелку в момент, когда её скорость станет выше скорости звука в воздухе V.
Произойдёт это в момент t0 = V/a. После этого момента ни один сигнал зарегистрирован уже не будет. Поскольку сигналы частые, можно считать, что именно в этот момент будет зарегистрирован последний сигнал. Все остальные уже не будут зарегистрированы, поскольку отстанут от тарелки.
Задача в том, чтобы определить, когда этот сигнал был выпущен. Он успел со скоростью V долететь от места испускания до Земли, а затем ещё догнать тарелку, поэтому выпущен он был раньше.
Пусть он выпущен в момент времени t. Высота, на которой тарелка была в этот момент - (a*t^2)/2 (равноускоренное движение без начальной скорости с высоты 0). Высота, на которой тарелка приняла этот сигнал - (a*t0^2)/2. Общий путь сигнала -
(a*(t^2+t0^2))/2 (вниз плюс вверх), и он же равен (t0-t)*V (время в пути на скорость звука). Выразим отсюда t через остальные переменные:
a*t^2 + a*t0^2 = 2V*t0 - 2V*t
at^2 +2V*t + a*t0^2 -2V*t0 = 0
Вспомним, что t0 = V/a.
at^2 +2V*t - V^2/a = 0
Умножим на a.
(at)^2 +2 V at - V^2 = 0
Вынесем полный квадрат.
(at)^2 +2 V at + V^2 = 2V^2
(at + V)^2 = 2V^2
Извлечём квадратный корень. Нас интересует только положительный корень, очевидно.
at + V = V*sqrt(2)
at = V*(sqrt(2) - 1)
t = V/a * (sqrt(2) -1)
Напоминаю, V - скорость звука, a - ускорение.
Когда скорость станет выше скорости звука зарегистрировать ничего не получится
Если это задачка то она не решаемая ,много неизвестных ,точней всё
t=c/a, где c- скорость звука в воздухе
Похожие вопросы
- Физика. Задача на ЗСИ. Из орудия выстрелили вертикально вверх
- С высоты 165 м вертикально вверх выпущена пуля со скоростью 40 мс. Через сколько пуля упадет на землю?
- Брошенное вертикально вверх тело побывало на высоте 40 м дважды с интервалом 2 с.
- На практически плоском и горизонтальном участке поверхности Земли выбрана система координат, в которой ось x направлена
- Помогите найти средние скорость и ускорение, и мгновенные скорость и ускорение
- Уравнение движения тела имеет вид х =3 t +0,4t2 Чему равны начальная координата, начальная скорость, ускорение тела.
- Ускорение поезда с течением времени.
- Как рассчитать падение с изменяющимся ускорением свободного падения?
- С каким ускорением будет двигаться брусок, если высоту верхнего края линейки увеличить: а) вдвое; б) в три раза?
- Определите тангенциальное и нормальное ускорение.