Zadanie 2.5.11: Sprężyste odbicie stalowej kulki

Punkty
4 pkt
Dział
Ruch prostoliniowy · Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny
Trudność
Poziom trudności: średnie
Analiza pionowego ruchu kulki rzuconej w dół i doskonale sprężyście odbitej od podłoża.

Treść zadania

W laboratorium mała stalowa kulka została rzucona pionowo w dół z wysokości h1=1,5 mh_1=1{,}5\,\text{m} nad sztywną płytą. Po doskonale sprężystym odbiciu wzniosła się na wysokość h2=2,3 mh_2=2{,}3\,\text{m} nad płytą. Przyjmij g=10 m/s2g=10\,\text{m/s}^2 i pomiń opory powietrza. a) Oblicz szybkość kulki tuż przed uderzeniem w płytę. b) Wyznacz prędkość początkową nadaną kulce przy rzucie. c) Oblicz czas od chwili rzutu do osiągnięcia najwyższego punktu po odbiciu.

Odpowiedź i wynik końcowy

Szybkość przed uderzeniem: v1=46 m/s≈6,78 m/sv_1=\sqrt{46}\,\text{m/s}\approx6{,}78\,\text{m/s}. Prędkość początkowa: v0=4,0 m/sv_0=4{,}0\,\text{m/s} w dół. Całkowity czas ruchu: t≈0,956 st\approx0{,}956\,\text{s}.
Ilustracja do zadaniaStalowa kulka rzucona pionowo w dół z wysokości h1 = 1,5 m nad płytą z prędkością v0, następnie po doskonale sprężystym odbiciu wznosząca się na wysokość h2 = 2,3 m z prędkością tuż po odbiciu v1.sztywna płyta (podłoże)1szczyt (v = 0)v0v0 (w dół)v1v1 (po odbiciu)h1 = 1,5 mh2 = 2,3 mgg = 10 m/s²