Предмет: Физика, автор: yurashurypa

Тело бросили с высоты 3 м под углом 60 к горизонту с начальной скоростью 3 м/с. Определите скорость, с которой тело коснётся поверхности земли, и её
направление. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

Ответы

Автор ответа: gartenzie
0
Решим аналогичную задачу, чтобы уметь решать любые такие задачи:

Тело бросили с высоты 5 м под углом 30^o к горизонту с начальной скоростью 4 м/с. Определите скорость, с которой тело коснётся поверхности земли, и её направление. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

 H = 5 м – высота ;
 v_o = 4 м/с – начальная скорость ;
 phi_o = 30^o – начальный угол броска ;
 v найти конечную скорость ;
 phi найти конечный угол броска ;


Решение:

На горизонтальную составляющую скорости строго вертикальное ускорение не влияет, поэтому горизонтальная составляющая всегда будет постоянной:

 v_x = v_o cos{ phi_o } ;


Полную скорость можно определить через преобразование энергий: конечная кинетическая энергия больше начальной на величину, равную работе силы тяжести:

 W_K = W_o + mgH ;

 frac{mv^2}{2} = frac{mv_o^2}{2} + mgH ;

 v^2 = v_o^2 + 2gH ;

 v = sqrt{ v_o^2 + 2gH } ;

 v = sqrt{ 4^2 + 2*10*5 } м/с  = sqrt{ 16 + 100 } м/с = 10.8 м/с ;


Конечный угол можно определить по его косинусу:

 cos{ phi } = frac{v_x}{v} = frac{ v_o cos{ phi_o } }{ sqrt{ v_o^2 + 2gH } } ;

 cos{ phi } = frac{ cos{ phi_o } }{ sqrt{ 1 + 2gH/v^2 } } ;

 cos{ phi } = frac{ sqrt{3}/2 }{ sqrt{ 1 + 2*10*5/4^2 } } = frac{ sqrt{3}/2 }{ sqrt{ 1 + frac{25}{4} } } = frac{ sqrt{3}/2 }{ sqrt{ 29/4 } } = frac{ sqrt{3} }{ sqrt{ 29 } } = sqrt{ frac{3}{29} } ;

 phi = arccos{ sqrt{ frac{3}{29} } } = 71^o ;




В вашем случае данные немного другие, но угол должен получиться хороший, с нолём в конце, а скорость должна получится такой, что она в квадрате будет равна 69.


Интересные вопросы