Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, достиг максимальной высоты 5 м.. сколько времени прошло от броска до того момента, когда его скорость стала горизонтальной?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся основными формулами кинематики для движения тела, брошенного под углом к горизонту. 1. Анализ условия задачи Скорость тела становится горизонтальной в высшей точке его траектории. Это происходит потому, что в этой точке вертикальная составляющая скорости равна нулю ( vy=0v sub y equals 0), а остается только неизменная горизонтальная составляющая ( vxv sub x). Следовательно, искомое время — это время подъема камня до максимальной высоты. 2. Формулы и расчеты

  • Максимальная высота подъема Hcap H вычисляется по формуле:
    H=v0y22gcap H equals the fraction with numerator v sub 0 y end-sub squared and denominator 2 g end-fraction где v0yv sub 0 y end-sub — начальная вертикальная скорость, gg — ускорение свободного падения (обычно принимается за 10 м/с210 м/с squared). Выразим начальную вертикальную скорость из формулы высоты:
    v0y=2gHv sub 0 y end-sub equals the square root of 2 g cap H end-root Подставим значения:
    v0y=2105=100=10 м/сv sub 0 y end-sub equals the square root of 2 center dot 10 center dot 5 end-root equals the square root of 100 end-root equals 10 м/с Время подъема tt до момента, когда вертикальная скорость станет равной нулю, определяется формулой:
    vy=v0ygtv sub y equals v sub 0 y end-sub minus g tТак как в высшей точке vy=0v sub y equals 0:
    0=v0ygtt=v0yg0 equals v sub 0 y end-sub minus g t implies t equals the fraction with numerator v sub 0 y end-sub and denominator g end-fraction Подставим полученное значение v0yv sub 0 y end-sub:
    t=1010=1 сt equals ten-tenths equals 1 с

Ответ: с момента броска до того момента, когда скорость камня стала горизонтальной, прошла 1 секунда. Хотите узнать, какое расстояние по горизонтали (дальность полета) преодолеет камень при таких параметрах?

Форма ответа

Ваш аватар