Яким був початковий метальний кут і яка була вибрана швидкість, якщо м яч, кинутий горизонтально, впав на землю через
Яким був початковий метальний кут і яка була вибрана швидкість, якщо м"яч, кинутий горизонтально, впав на землю через 2 секунди? Врахуйте, що можна пропустити вплив опору повітря. Відповідь в залежності від гравітаційного прискорення g розрахуйте висоту, з якої було зроблено кидок, та горизонтальну відстань, яку пройшов м"яч.
01.12.2023 15:58
Обговорення:
Для розв"язання цієї задачі нам потрібно врахувати теорію руху прямолінійного постійного прискорення. Якщо м"яч кидають горизонтально, то з рухом тіла по горизонталі ми не будемо враховувати силу впливу опору повітря.
Врахуємо, що час, за який м"яч впадає на землю, дорівнює 2 секундам і що падіння відбувається під дією прискорення вільного падіння g, яке приблизно дорівнює 9.8 м/с² на поверхні Землі.
Враховуючи, що вертикальна складова швидкості рівна нулю (при горизонтальному кидку), ми можемо відповісти на запитання зі швидкості за формулою R = V*t, де R - горизонтальна відстань, V - горизонтальна швидкість м"яча, t - час, за який м"яч впав на землю.
Таким чином, горизонтальна швидкість м"яча дорівнює горизонтальній відстані поділеної на час падіння на землю.
Приклад використання:
Для цієї задачі, ми можемо обрахувати горизонтальну відстань, пройдену м"ячем, з формули R = V*t. Враховуючи, що час падіння на землю дорівнює 2 секундам, ми можемо визначити, що горизонтальна відстань R дорівнює горизонтальній швидкості помноженій на 2 секунди.
З умови задачі не відомо цієї швидкості, тому ми не можемо точно визначити горизонтальну відстань, яку пройшов м"яч.
Рекомендації:
Для кращого розуміння задачі, рекомендую переглянути теорію про переміщення тіл з постійним прискоренням та рух прямолінійного постійного прискорення. Також, добре було б ознайомитись з формулою швидкості та відстані для руху з постійним прискоренням.
Вправа:
Задача для практики: Якшо час падіння м"яча на землю дорівнює 4 секундам, а горизонтальна відстань, яку пройшов м"яч, дорівнює 20 метрам, обчисліть горизонтальну швидкість, з якою був кинутий м"яч.
Пояснення:
При горизонтальному кидку м"яча ми можемо вважати, що вплив опору повітря є знехтуванно малим. Тому м"яч рухатиметься горизонтально з рівномірною швидкістю.
Час, за який м"яч падає на землю, можна використати для визначення часу польоту в горизонтальному напрямку. За формулою руху зі сталою швидкістю, можна записати
h = gt^2/2,
де h - висота, з якої було зроблено кидок, g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с^2), t - час польоту.
Оскільки час польоту в горизонтальному напрямку дорівнює 2 секундам, підставляємо значення і розраховуємо:
h = 9,8 * (2^2) / 2 = 19,6 м.
Горизонтальна відстань, яку пройшов м"яч, визначається за формулою руху рівномірного прямолінійного руху:
s = vt,
де s - горизонтальна відстань, v - швидкість, t - час польоту.
Оскільки м"яч рухається з рівномірною швидкістю, шукана відстань дорівнює:
s = v * 2.
Щоб знайти швидкість v, можна використати відому формулу:
s = v * t.
Підставляємо значення s = v * 2 и t = 2 і знаходимо:
s = v * 2 => v = s / 2.
Отже, висота, з якої було зроблено кидок, становить 19,6 м, а горизонтальна відстань, пройдена м"ячем, залежить від значення швидкості, яке не вказано в завданні.
Приклад використання:
Подібне завдання можна розв"язати, замінивши значення часу польоту t.
Рекомендація:
Для кращого розуміння горизонтального кидка та формул руху, рекомендується вивчити розділ кінематики в шкільному підручнику фізики. Розсудливе читання та розв"язування багатьох вправ зможуть допомогти закріпити знання та навички.
Вправа:
М"яч кинули з висоти 10 м горизонтально зі швидкістю 5 м/с. Знайдіть час, за який м"яч падає на землю.