На каком расстоянии от мальчика камень упадет, если мальчик бросает его под углом 60 градусов к горизонту, находясь
На каком расстоянии от мальчика камень упадет, если мальчик бросает его под углом 60 градусов к горизонту, находясь на склоне горы с уклоном 30 градусов и начальной скоростью камня 3 м/с? Ускорение свободного падения примем равным 10 м/с².
02.12.2023 09:43
Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем разделить движение камня на горизонтальное и вертикальное движение, а затем использовать уравнения движения для каждой составляющей.
Горизонтальное движение: Так как камень брошен под углом к горизонту и находится на склоне горы, горизонтальная составляющая его начальной скорости будет равна `Vх = V * cos(θ)`, где `V` - начальная скорость камня, `θ` - угол броска к горизонту.
Вертикальное движение: Вертикальная составляющая начальной скорости камня будет равна `Vу = V * sin(θ)`.
Ускорение свободного падения `а = 10 м/с²` будет действовать только по вертикальной оси.
Для расчета времени, требующегося камню для достижения земли, воспользуемся уравнением времени для вертикального движения: `t = 2 * Vу / a`.
Расстояние, на котором упадет камень, может быть вычислено, используя время `t` и горизонтальную составляющую начальной скорости: `d = Vх * t`.
Давайте решим задачу:
Доп. материал:
Для решения этой задачи, нам дано:
Начальная скорость камня, `V = 3 м/с`.
Угол броска к горизонту, `θ = 60 градусов`.
Угол склона горы, `α = 30 градусов`.
Ускорение свободного падения, `а = 10 м/с²`.
Расчет горизонтальной составляющей начальной скорости:
`Vх = V * cos(θ) = 3 * cos(60) ≈ 3/2 м/с`.
Расчет вертикальной составляющей начальной скорости:
`Vу = V * sin(θ) = 3 * sin(60) ≈ 3 * √3 / 2 м/с`.
Расчет времени:
`t = 2 * Vу / a = 2 * (3 * √3 / 2) / 10 ≈ 3√3 / 10 c`.
Расчет расстояния:
`d = Vх * t = (3/2) * (3√3 / 10) ≈ 9√3 / 20 м`.
Совет: Для удобства решения подобных задач, рекомендуется использовать представление векторной скорости.
Практика:
Мальчик с той же начальной скоростью и углом броска бросает камень, находясь на плоскости. Каково расстояние, на котором камень упадет в этом случае? Ускорение свободного падения примем равным 10 м/с².