С высоты 900 м летчик заметил корабль, шедший встречным курсом с постоянной скоростью. Пикируя точно на цель под углом 60º к горизонту, летчик сбрасывает бомбу и поражает цель. Какова была скорость корабля, если в момент освобождения бомбы самолет пикировал со скоростью 700 км/ч? Необходимо решение с дано и пояснением по возможности.

Физика 11 класс Динамика и кинематика движения физика 11 класс задача на движение пикирование самолета скорость корабля решение задачи угловая скорость бомба с высоты кинематика постоянная скорость физические законы Новый

Дано:

• Высота, с которой сбрасывается бомба (h) = 900 м
• Угол пикирования (α) = 60º
• Скорость самолета (V_самолета) = 700 км/ч

Необходимо найти:

• Скорость корабля (V_корабля)

Решение:

1. Прежде всего, нужно перевести скорость самолета из км/ч в м/с:

• 700 км/ч = 700 * (1000 м / 1 км) / (3600 с / 1 ч) = 700 * 1000 / 3600 = 194.44 м/с.

2. Теперь определим время (t), которое потребуется бомбе, чтобы упасть с высоты 900 м. Используем формулу для свободного падения:

• h = (g * t^2) / 2, где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).

3. Подставляем известные значения:

• 900 = (9.81 * t^2) / 2.

4. Умножим обе стороны на 2:

• 1800 = 9.81 * t^2.

5. Разделим обе стороны на 9.81:

• t^2 = 1800 / 9.81 ≈ 183.47.

6. Теперь найдем t:

• t ≈ √183.47 ≈ 13.54 с.

7. Теперь определим горизонтальную составляющую скорости самолета. Поскольку самолет пикирует под углом 60º, горизонтальная скорость (V_x) будет равна:

• V_x = V_самолета * cos(60º).

8. Значение cos(60º) равно 0.5, поэтому:

• V_x = 194.44 * 0.5 ≈ 97.22 м/с.

9. Теперь найдем расстояние, которое пройдет корабль за время t. Это расстояние будет равно горизонтальной скорости корабля (V_корабля) умноженной на время:

• Расстояние = V_корабля * t.

10. Мы знаем, что за время t самолет и корабль встретились, поэтому:

• 900 = V_корабля * 13.54.

11. Теперь выразим V_корабля:

• V_корабля = 900 / 13.54 ≈ 66.5 м/с.

12. Переведем скорость корабля в км/ч:

• V_корабля = 66.5 * (3600 с / 1 ч) / (1000 м / 1 км) ≈ 239.4 км/ч.

Ответ: Скорость корабля составляет примерно 239.4 км/ч.