Question

Куля масою 20 г вилетіла під кутом а до горизонту. У верхній точці траєкторії куля мала кінетичну енергію 88, 2 Дж. Знайдіть кут а , якщо початкова швидкість кулі 600 м/с​ Пуля массой 20 г вилетила под углом а к горизонту. В верхней точке траектории пуля имела кинетическую энергию 88, 2 Дж. Найдите угол а, если начальная скорость пули 600 м / с

Answer 1

Ответ:

81°

Объяснение:

m=0.02 кг     Ek=88.2 Дж     vo=600 м/с    α=?

===

Находим скорость vx в верхней точке траектории:

Ek=m*vx²/2

vx=√(2*Ek/m)=√(2*88.2/0.02)≈93.91 м/с

vx/vo=cosα=93,91/600=0,157

α=arccos0.157≈81°

=======================================

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Известно, что кинетическая энергия в верхней точке траектории равна потенциальной энергии пули, то есть:

Kэ = Pэ

где Kэ - кинетическая энергия пули, Pэ - потенциальная энергия пули.

Кинетическая энергия пули Kэ равна 88,2 Дж.

Потенциальная энергия равна энергии, затраченной на подъем пули на высоту h:

Pэ = mgh

где m - масса пули, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Так как пуля летит под углом к горизонту, то можно разложить скорость пули на горизонтальную и вертикальную составляющие.

Горизонтальная составляющая скорости Vх постоянна на всей траектории и равна начальной горизонтальной скорости пули.

Вертикальная составляющая скорости Vу меняется по закону равноускоренного движения: Vу = gt, где t - время полета пули.

На верхней точке траектории пули вертикальная скорость равна нулю, т.е. Vу = 0. Из этого можно найти время полета пули:

0 = gt => t = 0

Таким образом, время полета пули равно нулю, а следовательно, вертикальная составляющая скорости на вершине траектории также равна нулю.

Так как вертикальная составляющая скорости на вершине равна нулю, то потенциальная энергия на вершине также равна нулю. Тогда:

Pэ = 0

Из уравнения Pэ = mgh получаем:

mgh = 0

Так как масса пули (m) и ускорение свободного падения (g) не равны нулю, то высота (h) равна нулю:

h = 0

Зная значение высоты (h), можем найти угол (α), при котором пуля вилетела под углом к горизонту:

tan(α) = h / d

где d - горизонтальная составляющая полета пули.

Горизонтальная составляющая скорости Vх равна начальной горизонтальной скорости пули:

Vх = 600 м/с

Время полета пули равно нулю, следовательно, расстояние полета пули (d) равно произведению начальной горизонтальной скорости и времени полета:

d = Vх * t = 600 м/с * 0 = 0

Таким образом, горизонтальная составляющая полета пули равна нулю.

Исходя из этого, можем найти угол (α):

tan(α) = h / d = 0 / 0

Так как в данном случае 0 делится на 0, то угол α неопределен.

Таким образом, угол α, при котором пуля вилетит под углом к горизонту, не может быть определен, поскольку горизонтальная составляющая полета пули равна нулю.