Question

мячик брошенный с горизонтальной поверхности под углом к горизонту упал на поверхность на расстоянии 10 м от места бросания Через сколько времени от момента броска его скорость будет направлена горизонтально и равна 5 м/с . На какую максимальную выстоту поднимется мяч?

Answer 1

Решение во вложении. Я долго думаю, потому что высоту найти нельзя. У меня нет данных: ни V0, ни угол под которым брошено тело. Невозможно найти.

Answer 2

Давайте разберемся с обоими вопросами по порядку.

1. Через сколько времени от момента броска его скорость будет направлена горизонтально и равна 5 м/с.

Когда мячик движется в горизонтальном направлении, вертикальная составляющая его скорости равна нулю. Поскольку воздействуют только горизонтальные силы, его горизонтальная скорость остается постоянной на протяжении всего полета. Для решения этой части вопроса нам потребуется горизонтальная составляющая скорости и время, за которое мяч пролетит расстояние 10 метров.

Пусть V₀ будет начальной скоростью мяча, а t будет время, через которое его скорость будет направлена горизонтально и равна 5 м/с.

Мы знаем, что горизонтальное расстояние (d) равно 10 метрам, а горизонтальная скорость (Vx) равна 5 м/с.

Горизонтальное расстояние (d) можно рассчитать, используя формулу: d = Vx * t

Теперь, найдем время (t): t = d / Vx = 10 м / 5 м/с = 2 секунды.

Таким образом, через 2 секунды от момента броска скорость мяча будет направлена горизонтально и равна 5 м/с.

2. Найдем максимальную высоту подъема мяча.

Максимальная высота подъема достигается в точке, где вертикальная составляющая скорости становится равной нулю. Это происходит в точке половинного времени полета, так как вертикальная скорость постепенно уменьшается из-за действия силы тяжести.

Для рассчета максимальной высоты подъема нам потребуется вертикальная составляющая начальной скорости мяча (Vy₀) и время подъема (t).

В начальный момент броска вертикальная скорость равна Vy₀. В момент максимальной высоты подъема вертикальная скорость становится нулевой, а время подъема составляет половину времени полета (2 секунды, как мы нашли в первой части).

Теперь, чтобы найти вертикальную составляющую начальной скорости (Vy₀), мы можем использовать следующее уравнение движения:

Vy = Vy₀ - g * t,

где Vy - вертикальная составляющая скорости, g - ускорение свободного падения (принимаем его равным приблизительно 9.8 м/с²), t - время полета.

В точке максимальной высоты, Vy = 0, поэтому:

0 = Vy₀ - g * (t/2).

Теперь найдем Vy₀:

Vy₀ = g * (t/2).

Vy₀ = 9.8 м/с² * (2 сек / 2) = 9.8 м/с² * 1 сек = 9.8 м/с.

Теперь, чтобы найти максимальную высоту подъема (H), мы можем использовать следующее уравнение движения:

H = Vy₀ * t - (1/2) * g * t²,

где H - максимальная высота подъема.

H = 9.8 м/с * 2 сек - (1/2) * 9.8 м/с² * (2 сек)²,

H = 19.6 м - (1/2) * 9.8 м/с² * 4 сек²,

H = 19.6 м - 4.9 м/с² * 4 сек²,

H = 19.6 м - 19.6 м = 0.

Таким образом, максимальная высота подъема мяча составляет 0 метров. Это означает, что мяч не поднимется выше своего начального положения и падет обратно на поверхность на таком же уровне.