Узнай об автоматике все - читай kip-help.narod.ru

Найти: на

Хочешь узнать ответ

на свой вопрос?

Напиши в редакцию!

Кирик, Физика. 9 класс. стр.40, достаточный уровень №2 Письмо в редакцию

Теория и практика

электроники

Тело брошено под углом к горизонту с начальной скоростью 10 м/с. Какова скорость тела в момент, когда оно оказалось на высоте 3м?

Решение:

Подробный вывод уравнений движения тела, брошенного под углом к горизонту рассмотрен в задаче Г.Я. Мякишев. Физика. Механика. 10 класс. упр.5, №4, воспользуемся этими уравнениями:

x=V0*cosa*t+x0 (1) - уравнение движения тела вдоль оси X (вдоль этой оси на тело не действует никаких сил, поэтому вдоль нее тело движется равномерно).

y=y0+V0*sina*t-g*t2/2 (2) - уравнение движения тела вдоль оси Y (вдоль этой оси на тело действует сила тяжести, поэтому тело движется с ускорением g, направленным вертикально вниз).

VX=V0*cosa=const (3) - скорость тела вдоль оси X постоянна

VY=V0*sina-g*t (4) - скорость тела вдоль оси Y меняется с постоянным ускорением

Найдем из уравнения (2) - через какое время тело окажется на высоте 3 м.

V0*sina*t-10*t2/2=3, подставим известные данные и преобразуем:

5*t2-10*sina*t+3=0

Д=100*sin2a-4*5*3

t1=(10*sina+10*Ö(sin2a-0,6))/10 t2=(10*sina-10*Ö(sin2a-0,6))/10

t1=sina+Ö(sin2a-0,6) | t2=sina-Ö(sin2a-0,6)

Как видим тело окажется на высоте 3 метра дважды, что совершенно логично, т.к. сначала оно будет лететь вверх, а затем вниз, причем скорости по модулю в обоих точках будут равны.

Подставив эти значения в уравнение (4) найдем вертикальную составляющую скорости на высоте 3 м.

VY1=10*sina-10*(sina+Ö(sin2a-0,6)) | VY2=10*sina-10*(sina-Ö(sin2a-0,6))

VY1=10*(sina-sina-Ö(sin2a-0,6)) | VY2=10*(sina-sina+Ö(sin2a-0,6))

VY1=-10*Ö(sin2a-0,6) | VY2=10*Ö(sin2a-0,6)

Минимальный угол (b), при котором тело вообще поднимется на высоту 3 м, найдем из условия 0,6=sin2b (подкоренное выражение должно быть больше нуля), тогда b=arcsin(Ö(3/5))»510. Т.е. это угол, при котором 3 метра - это высота максимального подъема.

Результирующая скорость: V=Ö(VX2+VY2), отсюда:

V1=Ö(VX2+VY12) | V2=Ö(VX2+VY22)

V1=Ö(100*cos2a+100*(sin2a-0,6)) | V2=Ö(100*cos2a+100*(sin2a-0,6))

Как видим оба этих выражения совершенно одинаковы

V1=V2=10*Ö(cos2a+sin2a-0,6)=10*Ö(1-0,6)=10*Ö0,4»6,3 м/с

Итак, тело, брошенное под углом больше 510 побывает на высоте 3 метра дважды, при этом скорость тела в этих точках будет равна 6,3 м/с, но в одном случае направлена под некоторым углом вверх (тело взлетает), а в другом случае под некоторым углом вниз (тело падает).

Если тело брошено под углом равным 510, то 3 метра - это максимальная высота подъема, тело побывает там один раз, скорость в этой точке будет равна 6,3 м/с и направлена вдоль оси X.

Если тело брошено под углом меньше 510, то тело ни разу не побывает на высоте 3 метра, следовательно и о его скорости на этой высоте говорить бессмысленно.

Теория информации

и автоматического

управления

Метрология

Программирование

Заметки инженера

 Решебник

О сайте

 

Решим для вас задачи по математике, физике, тау, программированию...

Совершенно бесплатно. Подробности в разделе Решебник

 

 

© 2007 Материалы сайта охраняются законом об авторском праве

 


Hosted by uCoz