Шар массы 2М бросают вертикально вверх, сообщая ему скорость v0=2.2 м/с. К шару привязан груз массы M с помощью невесомой нерастяжимой нити длиной l=0.1м. В момент броска шар и груз находятся практически в одной точке. Через какое время t после броска эти тела встретятся? Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/с2 .

Для решения данной задачи можно использовать законы сохранения энергии.

Наивысшая точка подъема шара будет соответствовать моменту, когда кинетическая энергия шара полностью перейдет в потенциальную энергию груза.

Кинетическая энергия шара в точке броска: K1 = (1/2) * 2М * v0^2 = 1.1 * 2 = 2.2 Дж

Потенциальная энергия груза в точке подъема: П2 = M * g * l = 0.1 * 10 = 1 Дж

Таким образом, в точке подъема шара кинетическая энергия шара полностью перейдет в потенциальную энергию груза.

Следовательно, можно составить уравнение: (1/2) * 2М * v^2 = M * g * l 2М * v^2 = M * g * l 2 * v^2 = g * l v^2 = (g * l) / 2 v = sqrt((g * l) / 2) = sqrt((10 * 0.1) / 2) = sqrt(0.5) = 0.707 м/с

Теперь можем найти время t, за которое шар и груз встретятся: t = (v - v0) / g = (0.707 - 2.2) / 10 = -1.493 / 10 = -0.1493 с

Итак, через 0.1493 с после броска шар и груз встретятся.