Задание № 2. 2. В фильме супергерой прыгает с небоскрёба и «летит» с постоянной скоростью, игнорируя гравитацию. Объясните, почему это физически невозможно, используя понятия кинематики. Предположите реальный свободный вариант падения с высоты 100 м (g = 9,8 м/с²) и рассчитайте время падения, но с учётом сопротивления воздуха [конец условия обрезан].

Постоянная скорость при падении без дополнительных сил, компенсирующих тяжесть, невозможна: на тело действует сила тяжести, поэтому его скорость изменяется. Вблизи поверхности Земли свободно падающее тело приобретает ускорение примерно 9,8 м/с². Сопротивление воздуха направлено против движения и увеличивается с ростом скорости; оно может уменьшить ускорение и привести к установлению предельной скорости.

Расчёт без сопротивления воздуха:

Дано: высота 100 м, ускорение свободного падения 9,8 м/с², начальная вертикальная скорость равна нулю.

Для свободного падения из состояния покоя: \(h=gt^2/2\).

Тогда \(t=\sqrt{2h/g}=\sqrt{200/9.8}\approx4.52\) с.

Это оценка времени падения в вакууме, а не расчёт с сопротивлением воздуха. Точное время с сопротивлением определить нельзя без сведений о форме и размерах тела, его массе и свойствах воздуха; кроме того, на фотографии обрезана часть условия. Пришлите полный фрагмент задания, чтобы можно было уточнить, какие данные и модель сопротивления требуются.

Ответ: без сопротивления воздуха время падения составляет примерно 4,52 с; для расчёта с сопротивлением воздуха не хватает данных о теле и полной формулировки условия.