Для решения этой задачи используем законы равноускоренного движения и свободного падения. Ускорение свободного падения (g) на Земле примерно равно 9.8 м/с². Напоминаю, что при движении вверх ускорение будет действовать в противоположном направлении от начальной скорости, поэтому его можно считать отрицательным (-g).
1. Определение скорости через 3 секунды:
Формула скорости при равноускоренном движении: v=u+at, где:
- v – искомая скорость,
- u – начальная скорость (5 м/с),
- a – ускорение (в данном случае -9.8 м/с²),
- t – время (3 с).
Подставляем значения:
v=5+(−9.8)×3=5−29.4=−24.4 м/с
Знак минус означает, что направление скорости противоположно начальному направлению движения (шарик уже начал падать вниз).
2. Определение перемещения за 3 секунды:
Формула перемещения при равноускоренном движении: s=ut+21at2, где:
- s – перемещение,
- u – начальная скорость (5 м/с),
- a – ускорение (-9.8 м/с²),
- t – время (3 с).
Подставляем значения:
s=5×3+21×(−9.8)×32=15−14.7=0.3 м
Это значение говорит о том, что конечная позиция шарика находится на 0.3 метра выше от точки старта.
3. Определение пройденного пути:
Пройденный путь - это сумма пути вверх до остановки и пути вниз. Сначала найдем время подъема до максимальной высоты, когда скорость станет равна 0:
0=5−9.8t
t=9.85≈0.51 с
Путь вверх до остановки:
sвверх=5×0.51+21×(−9.8)×0.512≈1.28 м
Путь вниз равен перемещению за 3 секунды, так как начальная и конечная точка совпадают:
sвниз=0.3 м
Общий пройденный путь:
sобщий=sвверх+sвниз=1.28+0.3≈1.58 м
Таким образом, итоговые значения будут:
- Скорость через 3 секунды: -24.4 м/с;
- Перемещение за 3 секунды: 0.3 м;
- Пройденный путь за это время: 1.58 м.
Ваши исходные данные (-25 м/с; -30м; 32.5м) кажутся некорректными для данной задачи.