Мяч брошен с земли со скоростью v0=10м/c под углом 60 градусов к горизонту. На мяч во время полета действует встречный горизонтальный ветер, который сообщает мячу постоянное ускорение a в горизонтальном направлении. Какое значение имеет это ускорение a, если известно, что мяч вернулся в исходную точку? Ускорение свободного падения можно считать равным 10м/с^2. Ответ округлите до двух значащих цифр и выразите в м/с^2.
Физика 6 класс Движение тел под действием нескольких сил физика 6 класс мяч скорость угол горизонт ветер ускорение свободное падение задача решение физические законы Движение траектория исходная точка округление м/с² Новый
Для решения этой задачи нам нужно проанализировать движение мяча в горизонтальном и вертикальном направлениях.
1. Разделим движение мяча на горизонтальную и вертикальную составляющие.
Мяч брошен с начальной скоростью v0 = 10 м/с под углом 60 градусов к горизонту. Мы можем найти горизонтальную (Vx) и вертикальную (Vy) составляющие начальной скорости:
2. Теперь найдем время полета мяча.
В вертикальном направлении мяч поднимается и опускается. Для нахождения времени полета воспользуемся формулой:
t = (2 * Vy) / g, где g = 10 м/с² (ускорение свободного падения).
Подставляем значения:
t = (2 * 8.66) / 10 ≈ 1.732 секунды.
3. Теперь определим, какое расстояние мяч проходит в горизонтальном направлении.
Без учета ветра, за время t мяч пролетел бы:
dx = Vx * t = 5 м/с * 1.732 с ≈ 8.66 метра.
4. Теперь учтем действие ветра.
Поскольку мяч вернулся в исходную точку, это значит, что общее горизонтальное смещение должно быть равно нулю. Ветер создает постоянное ускорение a в горизонтальном направлении, и мы можем использовать формулу для перемещения с постоянным ускорением:
dx = Vx * t + (1/2) * a * t² = 0.
Подставим известные значения:
8.66 = 5 * 1.732 + (1/2) * a * (1.732)².
Теперь упростим уравнение:
8.66 = 8.66 + (1/2) * a * 3.00.
Сокращаем 8.66 с обеих сторон:
0 = (1/2) * a * 3.00.
Это уравнение говорит нам, что:
a * 1.5 = 0.
Следовательно, a = 0 м/с².
Таким образом, чтобы мяч вернулся в исходную точку, ускорение ветра должно быть равно 0 м/с².
Ответ: 0 м/с².