С крыши здания высотой 20 м был брошен камень под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Какова дальность полёта камня?
Физика 11 класс Кинематика физика 11 класс кинематика дальность полета угол броска начальная скорость движение по параболе задачи по физике
Чтобы найти дальность полёта камня, брошенного с крыши, нам нужно учитывать как горизонтальную, так и вертикальную составляющие его движения. Давайте разберёмся по шагам.
Шаг 1: Разделение начальной скорости на компонентыНачальная скорость камня составляет 20 м/с, и он брошен под углом 30°. Мы можем найти горизонтальную (Vx) и вертикальную (Vy) составляющие начальной скорости:
Теперь нам нужно найти время, которое камень будет находиться в воздухе. Мы используем уравнение движения по вертикали. Начальная высота h0 = 20 м, и мы можем использовать уравнение:
h = h0 + Vy * t - (1/2) * g * t²,
где g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения.
Когда камень упадёт на землю, h = 0. Подставим значения:
0 = 20 + 10t - (1/2) * 9.81 * t²Упрощаем уравнение:
0 = -4.905t² + 10t + 20
Теперь мы можем решить это квадратное уравнение, используя формулу для корней:
t = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a,
где a = -4.905, b = 10, c = 20.
Рассмотрим только положительное значение времени, так как время не может быть отрицательным.
Шаг 3: Вычисление дальности полётаТеперь, когда мы знаем время полёта, можем найти дальность. Дальность (R) можно вычислить по формуле:
R = Vx * t.
Подставляем значение Vx и найденное время t:
R = 17.32 * t.
ЗаключениеТаким образом, после того как мы найдём время t, мы сможем вычислить дальность полёта камня. Не забудьте подставить значение t, которое вы нашли из квадратного уравнения, чтобы получить окончательный результат.