Каков модуль скорости тела через 8 секунд полета после того, как оно было брошено с начальной скоростью 16 м/с вверх
Каков модуль скорости тела через 8 секунд полета после того, как оно было брошено с начальной скоростью 16 м/с вверх под углом 29° к горизонту? Пожалуйста, предоставьте ответ в м/с с точностью до трех значащих цифр.
24.12.2023 04:39
Разъяснение:
Для решения задачи нам необходимо использовать двухмерный случай движения. По условию, тело было брошено под углом 29° к горизонту и имело начальную скорость 16 м/с. После 8 секунд полета нам нужно найти модуль скорости тела.
Для решения задачи мы будем использовать следующие формулы:
1. Горизонтальная и вертикальная составляющие скорости:
Vx = V * cosθ
Vy = V * sinθ
2. Время полета тела:
t = 2 * Vy / g
3. Путь, пройденный по горизонтали:
Sx = Vx * t
4. Путь, пройденный по вертикали:
Sy = Vy * t - (1/2) * g * t^2
5. Модуль скорости тела:
V = sqrt(Vx^2 + Vy^2)
Где:
V - модуль скорости тела
θ - угол броска
g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с^2)
Например:
В данной задаче у нас дано время полета t = 8 секунд, начальная скорость V = 16 м/с и угол броска θ = 29°. Чтобы найти модуль скорости тела, мы можем применить формулы, описанные выше:
1. Рассчитаем горизонтальную и вертикальную составляющие скорости:
Vx = V * cosθ = 16 м/с * cos(29°) = 14.322 м/с
Vy = V * sinθ = 16 м/с * sin(29°) = 7.678 м/с
2. Найдем время полета тела:
t = 2 * Vy / g = 2 * 7.678 м/с / 9.8 м/с^2 ≈ 1.567 секунд
3. Посчитаем путь, пройденный по горизонтали:
Sx = Vx * t = 14.322 м/с * 1.567 сек = 22.456 м
4. Найдем путь, пройденный по вертикали:
Sy = Vy * t - (1/2) * g * t^2 = 7.678 м/с * 1.567 сек - 0.5 * 9.8 м/с^2 * (1.567 сек)^2 ≈ 6.874 м
5. Наконец, посчитаем модуль скорости тела:
V = sqrt(Vx^2 + Vy^2) = sqrt((14.322 м/с)^2 + (7.678 м/с)^2) ≈ 16.002 м/с
Таким образом, модуль скорости тела через 8 секунд полета после броска равен примерно 16.002 м/с.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основами тригонометрии и уравнениями движения тела. Также полезно выполнить несколько практических задач, чтобы закрепить материал.
Ещё задача:
Как изменится модуль скорости тела, если начальная скорость увеличится в 2 раза, а угол броска останется неизменным? (Ответ предоставьте с точностью до трех значащих цифр в м/с)