На якому віддаленому пункті з висоти 500 метрів вертоліт летить горизонтально зі швидкістю 180 км/год, пілот повинен

Тема: Рух тіла в просторі

Об"яснення: Задача може бути вирішена за допомогою принципу незалежного руху по горизонталі та вертикалі. Якщо вертоліт летить горизонтально при швидкості 180 км/год і падіння вантажу відбувається вертикально, можемо використовувати рівняння руху для вертикального руху. Врахувавши, що висота вертоліту дорівнює 500 метрів, можемо обрахувати час польоту до падіння вантажу.

Почнемо з обчислення часу польоту:

Використовуючи формулу `час = відстань / швидкість`, отримуємо:
час = 500 м / (180 км/год) = 500 м / (50 м/с) = 10 с.

Це час, необхідний для підняття та падіння вантажу.

Так як падіння вантажу відбувається вертикально, можемо використати формули руху під кутом до горизонту для обчислення швидкості та кута падіння.

Швидкість падіння:
V_y = g * t, де g - прискорення вільного падіння, t - час польоту.
V_y = 9,8 м/с² * 10 с = 98 м/с.

Тепер можна обчислити кут падіння:
tan(α) = V_x / V_y, де V_x - горизонтальна швидкість вертоліту.
Α = arctan(V_x / V_y) = arctan((180 км/год) / (98 м/с)).

Використовуючи тригонометричні функції на калькуляторі, отримуємо:
А ≈ 61,93°.

Отже, вантаж впаде на теплохід під кутом приблизно 61,93° з швидкістю 98 м/с.

Приклад використання:
Обчисліть швидкість та кут падіння, якщо висота вертоліту становить 800 метрів, а швидкість вертоліту - 220 км/год.

Порада: Для вирішення таких задач із фізики, важливо використовувати відповідні формули руху для різних вимірів (горизонтальний та вертикальний рух) і уважно перевіряти одиниці виміру в задачі.

Вправа:
Вертоліт летить горизонтально зі швидкістю 150 км/год, висота вертоліту складає 400 метрів. Яким буде час полету до досягнення поверхні землі та швидкість падіння вантажу на поверхню землі?