Небольшой камень брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту достиг максимальной высоты 5м и упал обратно на землю в 20м от места броска . Чему равна минимальная скорость камня за время полёта ?
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться уравнением движения тела под бросом под углом:
h = v₀sin(α)t - (g*t²)/2,
где: h - высота подъема, v₀ - начальная скорость, α - угол броска, t - время полета, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).
Учитывая, что под максимальной высотой кинетическая энергия тела равна 0, получаем, что скорость тела в момент броска равна скорости при падении на землю. Также из геометрии траектории можно найти время полета:
v₀sin(α)t = 5, (1)
v₀cos(α)t = 20, (2)
откуда:
t = 5/(v₀*sin(α)).
Подставим значение времени полета в уравнение для вычисления начальной скорости:
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться уравнением движения тела под бросом под углом:
h = v₀sin(α)t - (g*t²)/2,
где:
h - высота подъема,
v₀ - начальная скорость,
α - угол броска,
t - время полета,
g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).
Учитывая, что под максимальной высотой кинетическая энергия тела равна 0, получаем, что скорость тела в момент броска равна скорости при падении на землю. Также из геометрии траектории можно найти время полета:
v₀sin(α)t = 5, (1)
v₀cos(α)t = 20, (2)
откуда:
t = 5/(v₀*sin(α)).
Подставим значение времени полета в уравнение для вычисления начальной скорости:
5 = v₀sin(α)5/(v₀sin(α)) - (9.81(5/(v₀*sin(α)))²)/2.
5 = 5 - (9.8125/(v₀²sin²(α)))/2,
25 = (9.8125)/(2v₀²*sin²(α)),
v₀² = 9.81252/(25*sin²(α)),
v₀ = sqrt(9.81*2/sin²(α)).
Таким образом, минимальная скорость камня за время полета равна sqrt(9.81*2/sin²(α)).