Чтобы решить задачу, начнем с того, что у нас есть данные о вертикальном движении вертолета и его характеристиках.
Данные:
- Ускорение вертолета \( a = 0,2 \, \text{м/с}^2 \) (вертикально вниз).
- Частота вращения лопастей \( n = 300 \, \text{об/мин} \).
- Количество оборотов \( N = 120 \).
Преобразуем частоту вращения в радианы в секунду: \[ n = 300 \, \text{об/мин} = \frac{300}{60} \, \text{об/с} = 5 \, \text{об/с} \] Так как один оборот равен \( 2\pi \) радиан, то угловая скорость \( \omega \): \[ \omega = 5 \times 2\pi = 10\pi \, \text{рад/с} \]
Время, за которое вертолет совершил 120 оборотов: \[ t = \frac{N}{n} = \frac{120}{5} = 24 \, \text{с} \]
Теперь найдем высоту, с которой снижался вертолет. Мы знаем, что вертолет начинает снижение с некоторой высоты, а его скорость в момент посадки равна нулю. Используем уравнение движения с постоянным ускорением: \[ h = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \] Здесь \( v_0 \) — начальная скорость, равная 0, так как вертолет начинает снижение: \[ h = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot (24)^2 \] Подставим значения и вычислим высоту: \[ h = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot 576 = 0,1 \cdot 576 = 57,6 \, \text{м} \]
Таким образом, вертолет снижался с высоты 57,6 метра.