На какой угол была брошена тарелка вниз от горизонтальной плоскости? С какой скоростью была брошена тарелка? Какой

Физика: Бросок тарелки
Объяснение:
Чтобы определить угол броска тарелки и ее скорость, мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Пусть угол броска тарелки составляет а с горизонтальной плоскостью, а ее начальная скорость v0. Для этого нам понадобятся следующие величины: ускорение свободного падения g, масса тарелки m и высота h, на которой находится тарелка.

Сначала нужно определить начальную скорость v0. Мы знаем, что вертикальная составляющая начальной скорости равна нулю, так как тарелка бросается вниз. Горизонтальная и вертикальная составляющие скорости связаны следующим образом: v0x = v0 * cos(a), где v0x - горизонтальная составляющая начальной скорости, а a - угол броска.

Далее используем энергетическое соотношение, чтобы найти начальную скорость тарелки: E = Ek + Ep, где E - полная механическая энергия, равная масса * ускорение свободного падения * высота tарелки; Ek - кинетическая энергия, равная (1/2) * масса * (v0x^2 + v0y^2), где v0y - вертикальная составляющая начальной скорости; Ep - потенциальная энергия, равная масса * ускорение свободного падения * высота тарелки.

Теперь мы можем определить начальную скорость v0 по следующей формуле: v0 = sqrt(2 * g * h / (1 - sin^2(a))).

Следующим шагом является определение соотношения модулей импульса тарелки при броске и в верхней точке траектории. На любой высоте tарелка имеет горизонтальную составляющую импульса, равного m * v0x, и вертикальную составляющую импульса, равного m * v0y. Модуль импульса равен корню суммы квадратов его компонентов: |p| = sqrt((m * v0x)^2 + (m * v0y)^2).

Пример:
Угол броска тарелки составляет 45 градусов, ее масса равна 0.5 кг, скорость свободного падения - 9.8 м/с^2, а высота, на которой находится тарелка, равна 2 м.

v0 = sqrt(2 * 9.8 * 2 / (1 - sin^2(45))) ≈ 10.99 м/с
Ответ: Угол броска тарелки составляет 45 градусов, а скорость броска около 10.99 м/с.

Модуль импульса тарелки при броске и в верхней точке траектории равен |p| = sqrt((0.5 * 10.99 * cos(45))^2 + (0.5 * 10.99 * sin(45))^2) ≈ 7.77 Н * с.

Ответ: Соотношение модулей импульса тарелки при броске и в верхней точке траектории составляет около 7.77 Н * с.

Совет: Для лучшего понимания задачи, можно визуализировать траекторию тарелки и представить, как ее скорость и импульс меняются в разных точках движения.

Закрепляющее упражнение:
Масса тарелки равна 0.3 кг, угол броска составляет 30 градусов, а высота 3 м. Найдите начальную скорость тарелки и соотношение модулей импульса при броске и в верхней точке траектории. Ответы округлите до тысячных.