Яка вертикальна швидкість удару насіння після його горизонтального запуску з висоти 1 м?

Питання

Тиск різко зростає всередині плоду бризкаючого огірка (Ecballium elaterium), коли він дозріває. При дотику плід відривається від плодоніжки і викидає насіння з внутрішньою рідиною.

Припустимо, що насіння залишає плід на висоті 1 м над землею з початковою швидкістю 11 м/с відносно землі під різними кутами до горизонту. Знехтувати опором повітря та вітром; візьміть g = 10 м/с². Одна насінина має масу 0,07 г і викидається горизонтально. Знайдіть величину його вертикальної швидкості безпосередньо перед ударом об землю. Дайте відповідь у м/с, округливши до одного знака після коми.

Пояснення

Насіння запускається горизонтально, тому його початкова вертикальна швидкість становить v₀y = 0. Для падіння через висоту h без опору повітря:

vᵧ² = v₀y² + 2gh = 2gh.

Використовуючи h = 1 м і g = 10 м/с²:

|vᵧ| = √20 ≈ 4,472 м/с ≈ 4,5 м/с.

Горизонтальна швидкість 11 м/с і маса насіння не впливають на цю вертикальну складову.