2020-02-08
С балкона бросают камешки через равные интервалы времени и без начальной скорости. К моменту, когда первый камешек упал на землю, следующий пролетел ровно половину пути. Какую часть пути пролетел к этому моменту третий камешек? Сколько камешков было в полете непосредственно перед ударом первого камешка о землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. Считать ускорение свободного падения равным точно $10 м/с^{2}$.
Решение:
Обозначим высоту балкона через $H$. Тогда время полета первого камешка будет $T = \sqrt{ \frac{2H}{g}}$. Второй камешек летел в течение времени $T - \tau = \sqrt{ \frac{H}{g} }$, откуда найдем интервал между бросаниями:
$\tau = T \left (1 - \frac{1}{ \sqrt{2}} \right ) = 0,293 T$.
Это немного меньше трети времени падения $T$; отсюда сразу следует, что к моменту падения первого камешка на землю в воздухе, кроме него, будет еще три камня (четыре - включая первый).
Третий камешек к моменту падения первого находился в воздухе в течение времени $T - 2 \tau$, за это время он пролетел расстояние
$h = \frac{H(T-2 \tau )^{2}}{ T^{2}} = 0,17T$.