Зная высоту, с которой падает тело, и его конечную скорость, можно определить его начальную скорость. Означает ли это, что конечная скорость тела определяет его начальную скорость?

пусть r0-радиус кривизны траектории в начале движения.

r0=v0^2/an0, где v0 - начальная скорость, an = g*sin(alpha) -нормальное ускорение.

r1 - рад кривизны в верхней точки траектории.

r1 = v^2/an

v=vx=v0*sin(alpha), так как в верхней точке vy=0

an=g в верхней точке.

r0/r1=8 по условию => sin (alpha) = 1/2 => alpha = 30 градусов.

центр кривизны вершины находится на земной поверхности => r1=h

h  = (v0^2*(sin(alpha))^2)/g    - макс высота подъёма

приравняв, получим, что  центр кривинны траектории лежит на поверхности при любом угле.

если трением пренебрегаем, то энергия сохраняется:

mv0^2 /2 = mv^2 / 2 + mgssina

отсюда находим v:

v = кор(v0^2 - 2gssina) = кор(900 - 500) = 20 м/с.

ответ: 20 м/с

1. 2mg - mg = ma          a = g.

2. 3mg - mg = ma          a = 2g.

3. f - mg = ma      a = (f/m)  - g = 20 м/с^2

  h= at^2 /2 = 20*1/2 = 10 м.

4. 2mg - mg = ma    a = g  направлено вертикально вверх.

движение с горы - равноускоренное с ускорением а1. найдем его:

s= a1t^2/2,   a1 = (2s)/(t^2)

тогда скорость в конце горы:

v = a1t = 2s/t = 8 м/с.

движение по горизонтальному участку - равнозамедленное, с ускорением -а2

уравнения кинематики:

v-a2t2 = 0                                                         t2 = v/a2

s= vt2 - (a2t2^2)/2   из этой системы получим: s = v^2/2a2.

отсюда находим t2: t2 = 2s/v = 40/8 = 5 c.

общее время движения: t + t2 = 15 c.

средняя скорость по определению (весь путь поделить на все время):

vср = (s+s)/(t+t2) = 60 / 15 = 4м/с.

ответ: 8 м/с;   15 с;   4 м/с.