Тело брошено со скоростью v0 = 20 м/с под углом α = 30° к горизонту. пренебрегая сопротивлением воздуха, определить для момента времени t = 1,5 с после начала движения: 1) нормальное ускорение; 2) тангенсальное ускорение.

В данном случае, чтобы определить нормальное и тангенсальное ускорения, нам понадобятся уравнения движения.

Уравнение движения по горизонтали будет иметь вид:
x = v0 * cos(α) * t

Уравнение движения по вертикали будет иметь вид:
y = v0 * sin(α) * t - (g * t^2) / 2

Где:
x - горизонтальное перемещение тела
y - вертикальное перемещение тела
v0 - начальная скорость тела
α - угол броска
t - момент времени
g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2)

1) Нормальное ускорение (ангулярное ускорение) - это ускорение, направленное к центру окружности, по которой движется тело. В данном случае тело движется по параболе, поэтому нормальное ускорение не является постоянным и меняется со временем.

Чтобы найти нормальное ускорение, нам понадобится находить вторую производную по времени от уравнения движения по радиусу кривизны. Радиус кривизны можно найти, используя соотношение r = v^2 / a_norm, где r - радиус кривизны, v - скорость тела, a_norm - нормальное ускорение.

Учитывая, что v = sqrt(v_x^2 + v_y^2), где v_x и v_y - компоненты начальной скорости по горизонтали и вертикали соответственно, мы можем выразить v_x и v_y через v0 и α:

v_x = v0 * cos(α)
v_y = v0 * sin(α) - g * t

Теперь мы можем найти скорость v:
v = sqrt((v0 * cos(α))^2 + (v0 * sin(α) - g * t)^2)

Из соотношения r = v^2 / a_norm получаем:

a_norm = v^2 / r = v^2 / (x^2 + y^2)^(3/2)

Подставляем значения в уравнение и находим значение нормального ускорения для момента времени t = 1,5 с.

2) Тангенсальное ускорение - это ускорение, направленное по касательной к траектории движения тела.

Тангенсиальное ускорение можно найти, используя производную по времени от скорости (a_tang = dv/dt).

Сначала находим компоненты начальной скорости в системе координат связанной с телом (параллельно и перпендикулярно линии свободного падения), чтобы затем найти производную по времени от скорости.

v_x = v0 * cos(α)
v_y = v0 * sin(α) - g * t

Находим производную v_x по времени:
dv_x / dt = -v0 * sin(α)

Находим производную v_y по времени:
dv_y / dt = v0 * cos(α) - g

Теперь складываем компоненты производных:
a_tang = sqrt((dv_x / dt)^2 + (dv_y / dt)^2)

Подставляем значения и находим значение тангенсиального ускорения для момента времени t = 1,5 с.

Таким образом, для момента времени t = 1,5 с после начала движения, мы можем вычислить нормальное ускорение и тангенсиальное ускорение, используя соответствующие уравнения и значения начальной скорости, угла броска и времени.