На какой угол от горизонта была брошена тарелка при скорости 12,6 м/с, если модуль импульса этой тарелки во время

Физика: Угол броска тарелки

Пояснение: Для решения этой задачи мы будем использовать сохранение импульса и законы движения при броске вертикально вверх. Модуль импульса тарелки в верхней точке траектории равен нулю, поскольку тарелка достигает максимальной высоты и остановливается на мгновение перед падением. Таким образом, если модуль импульса во время броска больше, чем в верхней точке траектории, это означает, что тарелка брошена под некоторым углом к горизонту.

Для нахождения угла броска, мы можем использовать следующие формулы:

1. Модуль горизонтальной компоненты скорости (Vх) равен модулю скорости умноженному на косинус угла броска.
2. Модуль вертикальной компоненты скорости (Vу) равен модулю скорости умноженному на синус угла броска.
3. Модуль импульса равен произведению массы тарелки на модуль горизонтальной компоненты скорости.

Используя эти формулы, мы можем составить следующее уравнение:

Пусть I1 - модуль импульса во время броска, I2 - модуль импульса в верхней точке траектории.

I1 = масса * V

I2 = масса * Vу

Поскольку I1 больше I2 в несколько раз,
масса * V > масса * Vу

Отсюда следует, что V > Vу.

Vх = V * cos(θ)

Vу = V * sin(θ)

Поскольку V > Vу, значит, cos(θ) < sin(θ).

Чтобы найти угол броска, мы можем использовать обратные функции тригонометрии и решить уравнение:

cos(θ) < sin(θ)

θ < arcsin(1/√2)

Таким образом, тарелка была брошена под углом меньше арксинуса 1/√2 к горизонту.

Например: Какой угол к горизонту должна иметь тарелка, если её модуль импульса во время броска больше, чем в верхней точке траектории в 3 раза? Скорость броска равна 12,6 м/с.

Совет: Помните, что угол броска по отношению к горизонту может быть менее 45 градусов, так как cos(θ) < sin(θ).

Дополнительное упражнение: Тарелка массой 0,5 кг движется горизонтально под углом 30 градусов к горизонту. Каков модуль импульса тарелки во время броска, если её горизонтальная скорость составляет 10 м/с? (Ответ округлите до ближайшей целой части).