Каково расстояние, на которое летит кирпич после броска с крыши, если он находится на высоте 25 метров от земли, имеет

  • 10
Каково расстояние, на которое летит кирпич после броска с крыши, если он находится на высоте 25 метров от земли, имеет начальную скорость 20 метров в секунду и направлен под углом 30° вверх от горизонтали?
Zvezdopad_Feya
69
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы горизонтального и вертикального движения.

Для начала, давайте разобьем начальную скорость на вертикальную и горизонтальную составляющие. Поскольку кирпич направлен под углом 30° вверх от горизонтали, можем найти вертикальную и горизонтальную составляющие скорости с помощью тригонометрии.

Вертикальная составляющая скорости равна \(20 \cdot \sin(30°)\) м/сек, поскольку для этого нам нужно умножить начальную скорость на синус угла 30°.
Таким образом, вертикальная составляющая скорости равна \(10\) м/сек.

Горизонтальная составляющая скорости равна \(20 \cdot \cos(30°)\) м/сек, поскольку для этого нам нужно умножить начальную скорость на косинус угла 30°.
Таким образом, горизонтальная составляющая скорости равна \(\frac{{20 \cdot \sqrt{3}}}{2}\) м/сек, что примерно равно \(17.32\) м/сек.

Теперь, чтобы найти время полета кирпича, мы можем использовать вертикальную составляющую скорости. Зная, что высота начальной точки равна 25 метрам и сила тяжести притягивает кирпич вниз, мы можем использовать уравнение свободного падения: \(h = \frac{1}{2}gt^2\), где \(h\) - высота, \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно равное 9.8 м/сек\(^2\)), \(t\) - время.

Подставив известные значения, у нас получается следующее уравнение: \(25 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot t^2\).
Мы можем решить это уравнение относительно \(t\) и найти время полета.

\(25 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot t^2\)
\(50 = 9.8t^2\)
\(5.1 = t^2\)
\(t \approx 2.26\) сек.

Теперь, когда у нас есть время полета, мы можем найти горизонтальное расстояние, которое пролетел кирпич. Горизонтальное расстояние можно найти, умножив горизонтальную составляющую скорости на время полета.

Горизонтальное расстояние = горизонтальная составляющая скорости \(\times\) время полета
Горизонтальное расстояние = \(17.32\) м/сек \(\times\) \(2.26\) сек
Горизонтальное расстояние \(\approx 39.18\) метров

Таким образом, расстояние, на которое летит кирпич после броска с крыши, составляет около 39.18 метров.