Скейтборд массой м=500 г находиться на горизонтальной поверхности. на одном конце скейтборда в точке а сидит лягушка.с какой наименьшей скоростью она должна прыгнуть, чтобы попасть в точку в на скейтборде, отстоящую на l=26 см
от точки а? масса лягушки m=150 г. трением между скейтбордом и поверхностью пренебречь.
По закону сохранения импульса:
mv0*cosa = MV (в проекциях на горизонтальную ось).
Скорость скейтборда направлена навстречу движению лягушки и равна:
(a - угол прыжка лягушки к горизонту).
Дальность полета лягушки вычислим из уравнений кинематики для тела, брошенного под углом к горизонту: (t(полета) = 2(tподъема)=2t)
Учтем, что за время полета лягушки скейт приблизится к ней на расстояние 2Vt, то есть:
S = l - 2Vt.
В результате получим:
Чтобы скорость была минимальной, sin2a должен равняться 1. То есть лягушка должна прыгнуть под углом 45 гр. Теперь выражаем скорость:
ответ: 1,4 м/с, под углом в 45 град.