ID: 00025463
Шарик массой m , брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью $\overset{\to}{\upsilon }_{0}$ , за время t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Что произойдёт с временем полёта и ускорением шарика, если на той же установке при неизменной высоте H с той же начальной скоростью бросить шарик массой 0,5 m ? Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Время полёта шарика Ускорение шарика
Источник: ФИПИ
Шарик бросили горизонтально с высоты H, и его движение — это свободное падение по вертикали, наложенное на равномерное движение по горизонтали. Заменим шарик на другой, массой 0,5m, оставив ту же высоту H и ту же начальную скорость.
Время полёта определяется только вертикальным движением: высота падает по закону $H=\dfrac{gt^{2}}{2}$, откуда $t=\sqrt{\dfrac{2H}{g}}$. В этой формуле нет массы шарика вообще — время падения зависит только от высоты H и ускорения свободного падения g.
Ускорение шарика в полёте равно ускорению свободного падения g — оно тоже не зависит от массы тела (это ключевое свойство свободного падения: все тела падают с одинаковым ускорением независимо от массы).
Раз ни время полёта, ни ускорение не зависят от массы, замена шарика на массу 0,5m не изменит ни одну из этих величин.
Итог: время полёта не изменится, ускорение шарика не изменится.