ВУЗы и колледжи
Помогите пожалуйста решить задачу по физике
Из точки, расположенной на высоте 30 м над землей бросают камень со скоростью 20 м/с под углом 30 градусов к горизонту. Через какое время камень упадет на землю?
Весьма популярная задача. Правда, ее решают еще в школе. Принцип решения такой: при отсутствии сопротивления воздуха горизонтальная составляющая скорости Vx не меняется. Меняется лишь вертикальная составляющая скорости Vy, так, как на камень действует сила тяжести. Так что в вертикальном направлении камень летит равнозамедленно с ускорением g, а затем, по достижении верхней точки траектории, в которой Vy = 0, камень начинает падать с ускорением g.
Так что время полета зависит исключительно от величины вертикальной составляющей скорости Vy.
При равнозамедленном движении скорость Vy изменяется по формуле:
Vy = Vy0 - gt
А координата у изменяется по закону:
y(t) = y0 + Vy0*t - g*t²/2
Из первого уравнения, полагая что в верхней точке траектории скорость Vy = 0 получим время взлета:
t1 = Vy0/g
Подставив это время во второе уравнение получим максимальную высоту, на которую взлетел камень:
ym = y0 + Vy²/g - Vy²/2g = y0 + Vy²/2g
После этого камень будет падать с ускорением g. Время его падения t2 можно найти из уравнения:
ym = y0 + Vy²/2g = g*t2²/2
t2 = √(2y0/g + (Vy/g)²)
Окончательно общее время полета будет равно:
t = t1 + t2 = Vy0/g + √(2y0/g + (Vy/g)²)
Осталось найти чему равно Vy. Т. к. камень бросают под углом 30 градусов к горизонту, то:
Vy = V0*sin(30)
Vx = V0*cos(30)
Подставляете это значение Vy в выведенную нами окончательную формулу - получаете ответ.
Успехов!
P.S. Я не зря показал, чему равна горизонтальная составляющая скорости Vx. Если Вам попадется задача на вычисление дальности полета, то, т. к. время полета Вы уже нашли, умножаете его на горизонтальную скорость и получаете дальность полета.
Так что время полета зависит исключительно от величины вертикальной составляющей скорости Vy.
При равнозамедленном движении скорость Vy изменяется по формуле:
Vy = Vy0 - gt
А координата у изменяется по закону:
y(t) = y0 + Vy0*t - g*t²/2
Из первого уравнения, полагая что в верхней точке траектории скорость Vy = 0 получим время взлета:
t1 = Vy0/g
Подставив это время во второе уравнение получим максимальную высоту, на которую взлетел камень:
ym = y0 + Vy²/g - Vy²/2g = y0 + Vy²/2g
После этого камень будет падать с ускорением g. Время его падения t2 можно найти из уравнения:
ym = y0 + Vy²/2g = g*t2²/2
t2 = √(2y0/g + (Vy/g)²)
Окончательно общее время полета будет равно:
t = t1 + t2 = Vy0/g + √(2y0/g + (Vy/g)²)
Осталось найти чему равно Vy. Т. к. камень бросают под углом 30 градусов к горизонту, то:
Vy = V0*sin(30)
Vx = V0*cos(30)
Подставляете это значение Vy в выведенную нами окончательную формулу - получаете ответ.
Успехов!
P.S. Я не зря показал, чему равна горизонтальная составляющая скорости Vx. Если Вам попадется задача на вычисление дальности полета, то, т. к. время полета Вы уже нашли, умножаете его на горизонтальную скорость и получаете дальность полета.
1)Разбей решение задачи на 2 части: 1-движение тела, брошенного под углом к горизонту-прямая линия по горизонтали на уровне высоты горы; время полета по параболе ;t1=2Vosin30/g=2*20*0,5/10=2(c);2)Движение по траектории параболы с высоты H=30 м; Скорость подъема Vo(под) =Vo(падения) на высоте H;Vy=Vosin30=20*0,5=10;Рассмотрим падение с высоты H с начальной скоростью по вертикали Vyo=10; H =Vyo*t2+gt2^(2)/2; 30=10t2+5t2^(2);Находим t2=.~1,645 (c).;Время полета t=t1+t2=2+1,645=3,645 (c); ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРОВЕРЬ !!!
C какой силой кидают?
Похожие вопросы
- Помогите пожалуйста решить задачи по физике…
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике?
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике?
- Помогите, пожалуйста, решить задачу по физике, очень непонятно сформулирован вопрос для меня?
- Помогите пожалуйста решить задачу по физике
- Помогите пожалуйста решить задачи по правоведению! Очень надо. За ранее всем спасибо )))
- Помогите пожалуйста решить задачи... После завтра очень нужно на экзамене! На парах этого не проходили!
- Помогите, пожалуйста, решить задачи по Уголовному праву. (Сама окончательно запуталась)
- Помогите пожалуйста решить задачи по экономике, признаю ответ лучшим и отблагодарю дополнительными баллами!!!!
- Помогите пожалуйста решить задачи по Компьютерной практике!!!