Question

С крыши здания высотой 15 м стреляют из пистолета в горизонтальном направлении. Начальная скорость 200 м/с. Определите скорость пули в момент удара о землю. ПОЖАЛУЙСТА ЕСЛИ МОЖНО С ПОДРОБНЫМ РЕШЕНИЕМ.Спасибо:)

Answer 1

Для решения этой задачи необходимо использовать одну из основных физических формул, связывающих время полета тела, начальную скорость, ускорение свободного падения и вертикальную составляющую скорости.

Пусть t - время полета пули, V0 - начальная скорость пули, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2), V - вертикальная составляющая скорости пули в момент удара о землю.

Известно, что пуля летит горизонтально, поэтому ее вертикальная составляющая скорости V = 0.

Уравнение для определения времени полета тела без вертикальной составляющей скорости:

H = V0*t - (g*t^2)/2,

где H - высота здания.

Подставляя известные значения:

15 = 200*t - (9,8*t^2)/2.

Преобразуем уравнение:

-4,9*t^2 + 200*t - 15 = 0.

Данное квадратное уравнение можно решить с использованием метода дискриминанта.

D = b^2 - 4*a*c,

где a = -4,9, b = 200, c = -15.

D = 200^2 - 4*(-4,9)*(-15) = 40000 + 2940 = 42940.

Корни квадратного уравнения можно найти по формуле:

t1,2 = (-b ± √D) / (2*a).

t1,2 = (-200 ± √42940) / (2*(-4,9)).

t1,2 = (-200 ± 207,52) / (-9,8).

t1 ≈ (-200 + 207,52) / (-9,8) ≈ 0,76 сек.

t2 ≈ (-200 - 207,52) / (-9,8) ≈ 40,22 сек.

Мы отбрасываем отрицательное значение времени, так как оно не имеет физического смысла в данной задаче о полете пули.

Теперь, зная время полета пули, мы можем определить вертикальную составляющую скорости пули в момент удара о землю.

V = g*t,

V = 9,8 * 0,76 ≈ 7,45 м/с.

Таким образом, скорость пули в момент удара о землю составляет приблизительно 7,45 м/с.