1. камень, брошенный горизонтально, через время t = 0,5 с после начала движения имел скорость v, в 1,5 раза большую скорости vx в момент бросания. с какой скоростью v0 = vx был брошен камень? сопротивление воздуха не учитывать. 2.тело брошено по углом к горизонту дальность полёта в 15 раз больше максимальной высоты. определите угол броска
Из текста задачи известно, что через время t = 0,5 с после начала движения камень имел скорость v, в 1,5 раза большую скорости vx в момент бросания.
Давайте обозначим начальную скорость камня за v0, а скорость в момент бросания за vx.
Запишем уравнение для горизонтальной скорости камня:
v = vx + at,
где v - скорость камня через время t, vx - скорость в момент бросания, a - ускорение (обратите внимание, что в данной задаче ускорение равно нулю, так как сопротивление воздуха не учитывается).
Из условия задачи, скорость v равна 1,5 раза больше скорости vx:
v = 1.5 * vx.
Теперь мы можем объединить эти два уравнения и найти начальную скорость v0:
1.5 * vx = vx + a * t.
Так как a = 0, получаем:
1.5 * vx = vx.
Разделим обе части уравнения на vx:
1.5 = 1.
Такое уравнение невозможно, так как оно приводит к противоречию.
Из этого следует, что допущена ошибка в условии задачи или в записи уравнения. Попросите проверить или уточнить условие задачи.
2. Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии механической системы тела, брошенного под углом к горизонту.
Давайте обозначим начальную скорость броска за v0, время полета тела через точку максимальной высоты за t, максимальную высоту за h, и дальность полета за R.
Из условия задачи, дальность полета в 15 раз больше максимальной высоты:
R = 15h.
Используя формулы для горизонтальной и вертикальной составляющих скорости тела брошенного под углом к горизонту, можно записать:
R = v0 * t * cosθ, (1)
h = (v0^2 * sin^2θ) / (2g), (2)
где θ - угол броска, g - ускорение свободного падения.
Так как t = 2t_1/2 (время полета через точку максимальной высоты равно двум временам подъема), можем записать:
h = (v0^2 * sin^2θ) / (2g) = v0^2 * sinθ * 2t_1/2 / (2g) = v0^2 * sinθ * t_1 / g, (3)
где t1 - время подъема тела до максимальной высоты.
Так как тело бросается под углом к горизонту, можно записать:
t_1 = (v0 * sinθ) / g, (4)
Подставляя (4) в (3), получаем:
h = (v0^2 * sinθ * (v0 * sinθ) / g) / g = v0^2 * sin^2θ / g^2, (5)
Теперь мы можем объединить (1) и (5) и найти угол броска:
R = v0 * t * cosθ = v0 * (2t_1/2 * cosθ) = v0 * (2 * (v0 * sinθ) / g * cosθ) = (2v0^2 * sinθ * cosθ) / g = (v0^2 * sin2θ) / g.
Выразим sin2θ из этого уравнения:
sin2θ = (g * R) / (v0^2).
Теперь возьмем арксинус (обратную функцию синуса) от обеих частей уравнения:
2θ = arcsin((g * R) / (v0^2)).
И, наконец, разделим обе части уравнения на 2:
θ = arcsin((g * R) / (2v0^2)).
Теперь у нас есть формула для определения угла броска. Вставьте известные значения в эту формулу и вычислите угол броска. Обратите внимание, что результат будет выражен в радианах. Если вам нужно угол в градусах, преобразуйте его, учитывая соотношение 180 градусов = π радианов.