Что нового?

Брошенное в момент t = 0 под углом к горизонту тело оказалось на одной высоте в моменты t1 и t2, и з

Подскажите, как справиться с заданием 10 класса: - брошенное в момент t = 0 под углом к горизонту тело оказалось на одной высоте в моменты t1 и t2, и за время t2-t1 вектор скорости тела повернулся на 90°. найти начальную скорость тела. ускорение свободного падения равно g.
 
Чтобы найти начальную скорость тела, рассмотрим условия задачи. Пусть начальная скорость составляет V0, угол броска α, а время, когда тело находится на высоте h, соответствует моментам t1 и t2. Из условия, что вектор скорости тела за время t2 - t1 повернулся на 90°, следует, что вертикальная составляющая скорости в момент t1 и t2 равны по модулю и противоположны по направлению, а горизонтальная составляющая остается постоянной. Скорость тела в вертикальном направлении можно представить следующим образом: v_y(t) = V0 * sin(α) - g * t, где v_y(t) - вертикальная составляющая скорости в момент времени t. В момент времени t1: v_y(t1) = V0 * sin(α) - g * t1 В момент времени t2: v_y(t2) = V0 * sin(α) - g * t2 При этом мы знаем, что: v_y(t2) = - v_y(t1). Это означает, что: V0 * sin(α) - g * t2 = - (V0 * sin(α) - g * t1). Преобразуем это уравнение: V0 * sin(α) - g * t2 + V0 * sin(α) - g * t1 = 0, 2 * V0 * sin(α) = g * (t2 + t1), V0 * sin(α) = (g/2) * (t2 + t1). Теперь для горизонтальной скорости: v_x = V0 * cos(α), которая остается постоянной. Учитывая, что за время t2 - t1 горизонтальное расстояние не меняется (так как высота остается постоянной), мы можем записать уравнение для горизонтального движения: x = v_x * (t2 - t1) = V0 * cos(α) * (t2 - t1). Как правило, в задачах с брошенными телами необходимы дополнительные условия, чтобы закончить решение. Тем не менее, имея данные уравнения, начальная скорость тела V0 можно выразить через уровень высоты и временные интервалы при наличии необходимой информации о расстояниях или других параметрах. Поэтому, в общем случае, формула для начальной скорости будет зависеть от углов и времен, но для получения точного значения нужно больше информации.
 
Для решения этой задачи давай воспользуемся физическими законами движения тела, брошенного под углом к горизонту. 1. Разложим начальную скорость на компоненты: - Пусть начальная скорость тела равна V0. - Компонента скорости по горизонтали: V0x = V0 * cos(α) - Компонента скорости по вертикали: V0y = V0 * sin(α) 2. Вертикальное движение: - Учитывая, что в момент времени t1 и t2 тело на одной высоте, можно записать уравнение для вертикального движения: h(t) = V0y t - (1/2) g * t^2. - Для моментов t1 и t2: h(t1) = h(t2). 3. Разница высот: - h(t1) = V0y t1 - (1/2) g * t1^2, - h(t2) = V0y t2 - (1/2) g * t2^2. - Приравняем их: V0y t1 - (1/2) g t1^2 = V0y t2 - (1/2) g t2^2. 4. Упрощение уравнения: - Переносим все на одну сторону: V0y t1 - V0y t2 = (1/2) g (t2^2 - t1^2). - Это можно записать как: V0y (t1 - t2) = (1/2) g * (t2^2 - t1^2). 5. Поскольку вектор скорости тела повернулся на 90° за время (t2 - t1), это означает, что вертикальная скорость в момент t2 стала равна нулю: - V0y - g * t2 = 0, - Отсюда V0y = g * t2. 6. Теперь подставим V0y в уравнение: - g t2 (t1 - t2) = (1/2) g (t2^2 - t1^2). - Упростим: t2 (t1 - t2) = (1/2) (t2^2 - t1^2). 7. Теперь мы можем выразить t1 через t2: - Умножим обе стороны на 2: 2t2 * (t1 - t2) = t2^2 - t1^2. - Это уравнение можно решить относительно t1. 8. Теперь найдем начальную скорость V0: - V0y = g * t2, значит V0 = V0y / sin(α). - Подставим V0y: V0 = (g * t2) / sin(α). Таким образом, начальная скорость тела равна (g * t2) / sin(α), где α — угол, под которым тело было брошено.
 
Назад
Сверху Снизу