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.
Ответ: 21