Как изменится дальность полета тела, брошенного под углом к горизонту, если, не изменяя угол бросания, увеличить начальную скорость в 2 раза?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения изменения дальности полета при увеличении начальной скорости воспользуемся классической кинематической формулой для тела, брошенного под углом к горизонту. Математический анализ Дальность полета ( Lcap L) в отсутствие сопротивления воздуха определяется по формуле: L=v02sin(2α)gcap L equals the fraction with numerator v sub 0 squared sine open paren 2 alpha close paren and denominator g end-fraction Где:

  • v0v sub 0 — начальная скорость тела; αalpha — угол бросания к горизонту; gg — ускорение свободного падения.

Сравнение состояний Рассмотрим два случая: начальное состояние со скоростью v1v sub 1 и конечное состояние со скоростью v2v sub 2, где по условию v2=2v1v sub 2 equals 2 v sub 1. Угол αalpha остается неизменным.

  1. Начальная дальность:
    L1=v12sin(2α)gcap L sub 1 equals the fraction with numerator v sub 1 squared sine open paren 2 alpha close paren and denominator g end-fraction Новая дальность:
    Подставим значение v2=2v1v sub 2 equals 2 v sub 1 в формулу:
    L2=(2v1)2sin(2α)g=4v12sin(2α)gcap L sub 2 equals the fraction with numerator open paren 2 v sub 1 close paren squared sine open paren 2 alpha close paren and denominator g end-fraction equals the fraction with numerator 4 v sub 1 squared sine open paren 2 alpha close paren and denominator g end-fraction Отношение дальностей:
    Разделим L2cap L sub 2 на L1cap L sub 1:
    L2L1=4v12sin(2α)/gv12sin(2α)/g=4the fraction with numerator cap L sub 2 and denominator cap L sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator 4 v sub 1 squared sine open paren 2 alpha close paren / g and denominator v sub 1 squared sine open paren 2 alpha close paren / g end-fraction equals 4

Вывод Так как начальная скорость v0v sub 0 входит в формулу дальности в квадрате, любая кратность изменения скорости приводит к изменению дальности в квадрате этой кратности ( 22=42 squared equals 4). Ответ: При увеличении начальной скорости в 2 раза (и неизменном угле бросания) дальность полета тела увеличится в 4 раза. Хотите, чтобы я рассчитал, как при этом изменится максимальная высота подъема или время полета?

Форма ответа

Ваш аватар