Домашние задания: Другие предметы

Тело бросают с высоты 4 м под углом a=p/4 к горизонту так, что к поверхности Земли оно подлетает под углом b=p/3 . Какое

Тело бросают с высоты 4 м под углом a=p/4 к горизонту так, что к поверхности Земли оно подлетает под углом b=p/3 . Какое расстояние по горизонтали пролетит тело?
Да, ответ СЭ красивый, боюсь только, что не все преподаватели оценят его красоту.
Некрасивое кинематическое решение:
y = y0 + v0y t - g t² / 2, x = v0x t
vy = v0y - g t, vx = v0x
При t = 0: y = y0 = h, vy/vx = v0y/v0x = tg(a) ⇒ v0y = v0x tg(a)
При y = 0: vy/vx = -tg(b) ⇒ vy = -vx tg(b) = -v0x tg(b)
Подставляя v0y и vy в формулу vy = v0y - g t, получим -v0x tg(b) = v0x tg(a) - g t ⇒ t = v0x (tg(a) + tg(b)) / g
Подставляя y=0, y0=h, t и v0y в формулу y = y0 + v0y t - g t² / 2, получим 0 = h + v0x tg(a) v0x (tg(a) + tg(b)) / g - v0x² (tg(a) + tg(b))² / (2g) =
= h + v0x² / (2g) • (tg(a)+tg(b)) (tg(a) - tg(b)) ⇒ v0x² = 2gh / ((tg(a)+tg(b)) (tg(b) - tg(a)))
x = v0x t = v0x² (tg(a) + tg(b)) / g = 2h/(tg(b)-tg(a)) ≈ 11 метров
Ещё одно некрасивое решение, через ЗСЭ:
v0y/v0x = tg(a), vy/v0x = -tg(b), m (v0y²+v0x²)/2 + mgh = m (vy²+v0x²)/2 ⇒ (vy²-v0y²) = 2gh ⇒ v0x² (tg²(b)-tg²(a)) = 2gh ⇒ v0x² = 2gh /(tg²(b)-tg²(a))
t = (vy-v0y)/(-g) = v0x (tg(a)+tg(b))/g, v0x t = v0x² (tg(a)+tg(b))/g = 2h/(tg(b)-tg(a))
СК
Саша Кошелев
22 753
Лучший ответ
Ответ: примерно 11 метров.
Указание. Тело будет двигаться по параболе
Y=aX^2 + bX + c. Из начальных условий получаем, что с=4, b=1. Пусть корни трехчлена X1<0 and X2>0. Тогда, искомое расстояние это Х2. Сам Y=0 в точках Х1 и Х2, а производные там равны Y'(X1)=V3,
Y'(X2)= - V3. Это позволяет найти "а", и затем Х2.
Евгений
Евгений
82 887
СЛЕДСТВЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, дал тебе самое быстрое красивое, почти математическое решение. Главное со знакомами не попутай:
Должно быть,
a=-1/8
l=( -1-sqrt(1+2) ) / (-1/8) = 10,93

Похожие вопросы