Брошенный вверх камень поднялся на высоту 10 м и упал обратно в ту же точку, откуда был брошен. Найдите путь, пройденный камнем, и модуль его перемещения.

Задача по физике уровня 10 класса. Разбираем пошагово.

Даны:

• Камень брошен вертикально вверх.
• Максимальная высота над точкой броска: H = 10 м.
• Камень возвращается в ту же точку откуда был брошен.

1. Определяем путь пройденный камнем

• Путь вверх: камень поднимается на 10 м.
• Путь вниз: камень опускается обратно на 10 м.
• Общий пройденный путь = 10 м (вверх) + 10 м (вниз) = 20 м.

2. Определяем модуль смещения

• Смещение равно векторному переносу начальной точки в конечную.
• Конечная точка совпадает с начальной, значит вектор смещения равен нулю.
• Модуль смещения |Δr| = 0 м.

3. Дополнительная проверка (опционально, для понимания)

• Максимальная высота связана с начальной скоростью v0: v0^2 = 2 g H, где g ≈ 9.8 м/с^2.
• v0 = sqrt(2 g H) = sqrt(2 × 9.8 × 10) ≈ sqrt(196) ≈ 14 м/с.
• Время подъема t_up = v0 / g ≈ 14 / 9.8 ≈ 1.43 с.
• Полное время полета ≈ 2 t_up ≈ 2.86 с. (Замечание: это дополнительные вычисления для углубления, если интересно проверить скорость и время. Они не требуются для ответа на поставленный вопрос.)

Ответ:

• Путь, пройденный камнем: 20 м.
• Модуль его перемещения (дистанция от начальной до конечной точек): 0 м.