Из самолёта, который находится на высоте 80 м, в горизонтальном направлении выбрасывается груз со скоростью 50 м/с. A. Какова дальность полёта этого груза? B. Какова величина и направление его конечной скорости?

Физика 11 класс Движение тел под действием силы тяжести дальность полёта груза конечная скорость груза физика 11 класс горизонтальный бросок высота 80 м скорость 50 м/с Новый

Для решения данной задачи, давайте разобьем её на две части: определим дальность полета груза и его конечную скорость.

A. Дальность полета груза

Груз выбрасывается горизонтально, поэтому его начальная вертикальная скорость равна нулю. Мы будем использовать следующие шаги:

1. Определим время полета груза.

Груз падает с высоты 80 м. Мы можем использовать уравнение движения для свободно падающего тела:

h = (g * t^2) / 2,

где h - высота (80 м), g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), t - время падения.

Перепишем уравнение:

t^2 = (2 * h) / g = (2 * 80) / 9.81.

2. Вычислим время падения.

t^2 ≈ 16.32,

t ≈ 4.04 с.

3. Определим дальность полета.

Груз движется горизонтально со скоростью 50 м/с. Дальность полета можно найти по формуле:

R = v * t,

где R - дальность, v - горизонтальная скорость (50 м/с), t - время полета (4.04 с).

Таким образом:

R = 50 * 4.04 ≈ 202 м.

Итак, дальность полета груза составляет примерно 202 метра.

B. Величина и направление конечной скорости

Теперь определим конечную скорость груза в момент удара о землю. Она будет состоять из двух компонентов: горизонтальной и вертикальной.

1. Горизонтальная скорость.

Горизонтальная скорость остается постоянной и равна 50 м/с.

2. Вертикальная скорость.

Вертикальная скорость в момент удара можно найти по формуле:

v_y = g * t = 9.81 * 4.04 ≈ 39.6 м/с.

3. Определим величину конечной скорости.

Конечная скорость будет равна векторной сумме горизонтальной и вертикальной скоростей:

v = √(v_x^2 + v_y^2) = √(50^2 + 39.6^2).

4. Вычислим конечную скорость.

v ≈ √(2500 + 1568.16) ≈ √4068.16 ≈ 63.8 м/с.

5. Определим направление конечной скорости.

Угол θ относительно горизонтали можно найти по формуле:

θ = arctan(v_y / v_x) = arctan(39.6 / 50).

Вычисляя угол, получаем:

θ ≈ 39.6°.

Таким образом, величина конечной скорости груза составляет примерно 63.8 м/с, а направление - под углом 39.6° к горизонтали.