Задание №6 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Разберем задачу по шагам, опираясь на законы равноускоренного движения.

1. Анализ движения. Тело падает свободно, значит, оно движется с постоянным ускорением свободного падения $g \approx 10 \, \frac{м}{с^2}$. Начальная скорость тела $v_0 = 0 \, \frac{м}{с}$. Сопротивление воздуха не учитывается.

2. Физический закон. При равноускоренном движении скорость тела в любой момент времени $t$ вычисляется по формуле:
$v(t) = v_0 + g \cdot t$.
Так как $v_0 = 0$, формула упрощается: $v(t) = g \cdot t$.

3. Определение интервала времени. В задаче спрашивается, на сколько увеличится скорость за третью секунду падения.
Третья секунда — это промежуток времени между концом второй секунды ($t_1 = 2 \, с$) и концом третьей секунды ($t_2 = 3 \, с$). Длительность этого интервала $\Delta t = t_2 - t_1 = 1 \, с$.

4. Расчет изменения скорости. Изменение модуля скорости $\Delta v$ за этот промежуток времени равно:
$\Delta v = v(t_2) - v(t_1)$
Подставим формулу скорости:
$\Delta v = g \cdot t_2 - g \cdot t_1 = g \cdot (t_2 - t_1) = g \cdot \Delta t$.

5. Вычисления. Подставим значения:
$\Delta v = 10 \, \frac{м}{с^2} \cdot (3 \, с - 2 \, с) = 10 \, \frac{м}{с^2} \cdot 1 \, с = 10 \, \frac{м}{с}$.

Важное замечание: Ускорение свободного падения $g$ показывает, на сколько метров в секунду изменяется скорость тела за каждую секунду движения. Поскольку ускорение постоянно, за любую секунду (первую, вторую или третью) скорость будет увеличиваться на одну и ту же величину — на $10 \, \frac{м}{с}$.

Ответ: 10

Источник: ФИПИ