Тело брошено с поверхности Земли под углом 60 к горизонту. Модуль начальной скорости равен 20 м/с. Чему равен радиус кривизны траектории в точке максимального подъема?

16 Мая 2019 в 19:48
421 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи нам потребуется воспользоваться законом сохранения энергии. При движении тела по криволинейной траектории можно считать, что сила тяжести сохраняет механическую энергию тела.

Из закона сохранения механической энергии, с учетом начальной скорости тела, мы можем найти высоту места, где тело имеет максимальный подъем.

Потенциальная энергия на данной высоте равна кинетической энергии в начальной точке:
mgh = 0.5mv^2,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота, равная радиусу кривизны траектории в точке максимального подъема.

Также мы знаем, что горизонтальная составляющая скорости остается постоянной на всей траектории и равна vcos(60), а вертикальная составляющая скорости равна 0 в точке максимального подъема.

Из этих соображений можем записать:
v^2 = (v cos(60))^2 + 2gh,
20^2 = (20 cos(60))^2 + 2gh,
400 = (20 * 0.5)^2 + 2gh,
400 = 100 + 2gh,
300 = 2gh,
h = 150 / g.

Теперь мы можем подставить значение ускорения свободного падения g ≈ 9.8 м/с^2 и решить уравнение для радиуса кривизны траектории:
h = 150 / 9.8 ≈ 15.31 м.

Таким образом, радиус кривизны траектории в точке максимального подъема равен примерно 15.31 метра.

28 Мая 2024 в 16:23
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир