Яка швидкість тіла, яке було кинуто під кутом до горизонту зі швидкістю 15 м/с, коли досягло висоти 10 м, припускаючи

  • 51
Яка швидкість тіла, яке було кинуто під кутом до горизонту зі швидкістю 15 м/с, коли досягло висоти 10 м, припускаючи, що опір повітря не має значення?
Shmel
38
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся законы движения и знание тригонометрии. Давайте разделим решение на несколько шагов.

Шаг 1: Разложение начальной скорости
У нас есть начальная скорость тела под углом к горизонту. Для удобства решения, разложим эту скорость на две составляющие: горизонтальную и вертикальную.
Горизонтальная скорость (Vx) останется постоянной на всем протяжении движения, так как отсутствует горизонтальное ускорение. В данном случае, горизонтальная скорость равна начальной скорости, то есть Vx = 15 м/с.
Вертикальная скорость (Vy) изменяется под воздействием силы тяжести и будет влиять на перемещение тела в вертикальном направлении.

Шаг 2: Время достижения высоты
Для определения времени достижения высоты мы должны воспользоваться формулой свободного падения:
h=12gt2,
где h - высота, g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²), t - время.
Мы знаем, что высота равна 10 м. Подставим значения в формулу и решим ее относительно времени:
10=129.8t2.
Решим это уравнение методом квадратного корня:
t=2109.8.

Шаг 3: Определение вертикальной скорости в этот момент
Теперь, когда у нас есть время достижения высоты, мы можем определить вертикальную скорость тела в этот момент.
Воспользуемся формулой для вертикальной скорости:
Vy=gt.
Подставим значение времени и ускорения:
Vy=9.8t.

Шаг 4: Расчет общей скорости тела
Чтобы найти общую скорость тела, мы можем воспользоваться теоремой Пифагора, так как горизонтальная и вертикальная скорости являются перпендикулярными.
Теорема Пифагора гласит:
v=Vx2+Vy2.
Подставим значения горизонтальной и вертикальной скоростей:
v=(15)2+(9.8t)2.

Теперь у нас есть все необходимые шаги для решения задачи. Можно подставить значение времени t из шага 2 в формулу для общей скорости v из шага 4 и получить окончательный ответ.