ID: 00016624
Тело бросили с горизонтальной площадки под углом $30^\circ$ к горизонту с начальной скоростью $20$ м/с. Затем бросок повторили, сообщив телу ту же по модулю начальную скорость, но увеличив угол её наклона к горизонту. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Определите, как при втором броске по сравнению с первым изменятся следующие величины в высшей точке траектории:
А) модуль импульса тела;
Б) потенциальная энергия тела?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Модуль начальной скорости $v_0$ тот же, растёт только угол $\alpha$. В высшей точке вертикальной скорости нет — это ключ к обеим величинам.
В наивысшей точке остаётся только горизонтальная скорость $v_x=v_0\cos\alpha$, поэтому $p=m v_0\cos\alpha$. Увеличили угол — $\cos\alpha$ стал меньше, значит импульс в верхней точке уменьшился (А, цифра 2).
Высшая точка — это высота подъёма $H=\dfrac{v_0^{2}\sin^{2}\alpha}{2g}$, и $E_p=mgH=\dfrac{m v_0^{2}\sin^{2}\alpha}{2}$. При росте угла $\sin\alpha$ растёт, поэтому потенциальная энергия в верхней точке увеличилась (Б, цифра 1). Круче бросок — выше макушка — больше $E_p$.