2. Z balkonu na wysokości 20m spadła stalowa kulka o masie 150g. Jak się nazywa jej ruch i co o nim wiesz? Ile czasu kulka będzie spadać i jaką będzie miała prędkość w chwili upadku? Co zmieniłoby się w tym ruchu, gdyby kulka miała masę 600g? Pomiń opór powietrza.

Ruch kulki, która spada z balkonu, nazywany jest ruchem swobodnym jednostajnym przyspieszonym (ruchem jednostajnym przyspieszonym ze względu na stałą wartość przyspieszenia ziemskiego).

Wiem, że kulka ma masę 150g (0,15 kg), a wysokość, z której spadła, wynosi 20m. W zadaniu mamy pominąć opór powietrza, co oznacza, że nie oddziałuje on na kulkę podczas jej spadania.

Aby obliczyć czas spadania, możemy skorzystać z równania ruchu swobodnego: h = (1/2) * g * t^2

gdzie: h - wysokość (20m) g - przyspieszenie ziemskie (9,8 m/s^2) t - czas spadania

Rozwiązując to równanie, możemy obliczyć czas spadania: 20 = (1/2) * 9,8 * t^2 40 = 9,8 * t^2 t^2 = 40 / 9,8 t^2 ≈ 4,08 t ≈ √4,08 t ≈ 2,02 s

Czas spadania kulki wynosi więc około 2,02 sekundy.

Aby obliczyć prędkość kulki w chwili upadku, możemy skorzystać z równania prędkości końcowej w ruchu jednostajnie przyspieszonym: v = g * t

gdzie: v - prędkość końcowa g - przyspieszenie ziemskie (9,8 m/s^2) t - czas spadania (2,02 s)

Podstawiając wartości do równania, otrzymujemy: v = 9,8 * 2,02 v ≈ 19,80 m/s

Prędkość kulki w chwili upadku wynosi około 19,80 m/s.

Jeśli kulka miała masę 600g (0,6 kg), to przyspieszenie ziemskie nie zmieni się, ponieważ zależy jedynie od lokalizacji na Ziemi. Zwiększenie masy kulki nie wpłynie na jej ruch, więc czas spadania i prędkość w chwili upadku pozostaną takie same jak w przypadku masy 150g - czas spadania wyniesie około 2,02 sekundy, a prędkość w chwili upadku będzie wynosić około 19,80 m/s.