Каково расстояние полета теннисного мяча до его падения на землю при угле наклона 53 градуса относительно горизонта
Каково расстояние полета теннисного мяча до его падения на землю при угле наклона 53 градуса относительно горизонта и скорости 144 км/ч? Учитывайте, что начальная точка траектории полета мяча находится на уровне поверхности земли, а сопротивление воздуха не учитывается. Также известно, что ускорение свободного падения равно 10 м/с^2, синус 53 градусов равен 0,8, а косинус 53 градусов равен 0,6.
Zvezdopad_Volshebnik 18
Для начала, нам потребуется преобразовать данную скорость в метры в секунду. Для этого делим скорость в километрах в час на 3,6.\[144\, \text{км/ч} = \frac{144 \times 1000}{3600}\, \text{м/с} \approx 40\, \text{м/с}\]
Затем, мы можем использовать формулу для расстояния полета тела, брошенного под углом к горизонту:
\[d = \frac{{v^2 \sin(2\theta)}}{g}\]
Где:
\(d\) - расстояние полета мяча,
\(v\) - начальная скорость мяча,
\(\theta\) - угол между траекторией полета и горизонтом,
\(g\) - ускорение свободного падения.
Подставим значения в данное уравнение:
\[d = \frac{{(40\, \text{м/с})^2 \times \sin(2 \times 53^\circ)}}{10\, \text{м/с}^2}\]
Вычислим синус двойного угла:
\[\sin(2 \times 53^\circ) = \sin(106^\circ) \approx 0,927\]
Подставим это значение:
\[d = \frac{{(40\, \text{м/с})^2 \times 0,927}}{10\, \text{м/с}^2}\]
Выполним необходимые вычисления:
\[d = \frac{{1600 \, \text{м}^2/\text{с}^2 \times 0,927}}{10 \, \text{м/с}^2} \approx 148,32\, \text{м}\]
Таким образом, расстояние полета теннисного мяча до его падения на землю при заданных условиях составляет примерно 148,32 метра.