СРОЧНО! Решение с объяснением!!!

Снаряд был выпущен со скоростью 510 м/с под углом 30° к горизонту. Какое время пройдет до того, как артиллерист услышит звук снаряда после выстрела?

Физика 11 класс Движение тел в вертикальном и горизонтальном направлениях снаряд скорость угол время звук артиллерист физика Движение траектория решение задачи Новый

Для решения этой задачи нам нужно учитывать два основных момента: время, за которое снаряд достигнет максимальной высоты и вернется обратно на землю, и время, за которое звук пройдет от точки падения снаряда до артиллериста.

Давайте разберем задачу по шагам:

Шаг 1: Найдем время полета снаряда.

Сначала мы можем разбить скорость снаряда на горизонтальную и вертикальную составляющие:

• Vx = V * cos(θ)
• Vy = V * sin(θ)

где V = 510 м/с, θ = 30°.

Теперь подставим значения:

• Vx = 510 * cos(30°) = 510 * (√3/2) ≈ 441,94 м/с
• Vy = 510 * sin(30°) = 510 * (1/2) = 255 м/с

Теперь найдем время полета снаряда. Для этого используем формулу для вертикального движения:

t = (2 * Vy) / g,

где g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения.

Подставим значение Vy:

t = (2 * 255) / 9.81 ≈ 51.8 с.

Шаг 2: Найдем расстояние, которое пройдет звук.

Теперь, когда мы знаем, что снаряд летит примерно 51.8 секунд, нужно узнать, сколько времени потребуется звуку, чтобы добраться до артиллериста.

Скорость звука в воздухе составляет примерно 343 м/с. Теперь найдем расстояние, которое пролетит снаряд за это время:

Расстояние = Vx * t = 441.94 м/с * 51.8 с ≈ 22919.5 м.

Шаг 3: Найдем время, за которое звук пройдет это расстояние.

Теперь, зная расстояние, можем найти время, за которое звук пройдет это расстояние:

t_sound = расстояние / скорость звука = 22919.5 м / 343 м/с ≈ 66.8 с.

Шаг 4: Найдем общее время от выстрела до услышанного звука.

Теперь складываем время полета снаряда и время, за которое звук доберется до артиллериста:

Общее время = t + t_sound = 51.8 с + 66.8 с ≈ 118.6 с.

Ответ: Артиллерист услышит звук снаряда примерно через 118.6 секунд после выстрела.