ID: 00041030
Шарик бросили с поверхности Земли под углом $20^\circ$ к горизонту с начальной скоростью $v_0$. Его максимальная высота равна $H$, а дальность полёта по горизонтали – $L$. Определите, что произойдёт с высотой подъёма и временем полёта при увеличении угла броска до $30^\circ$, если начальная скорость останется прежней.
Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:
Максимальная высота подъема | Время Полета |
|---|---|
Решение:
Высоту полёта можно оценить с помощью формулы для вычисления перемещения без времени: $S = \frac{v_1^2 - v_0^2}{2a}$
Распишем данную формулу в проекциях на $Oy$, учитывая, что вертикальная проекция скорости в верхней точке равна нулю:
$H = \frac{0^2 - (v_0 \cdot \sin\alpha)^2}{-2g} = \frac{(v_0 \cdot \sin\alpha)^2}{2g}$
Поскольку $\sin 20^\circ < \sin 30^\circ$, то максимальная высота подъёма увеличится (1).
Движение тела, брошенного под углом к горизонту, по оси $Oy$ описывается уравнением: $y = v_0 t \sin\alpha - \frac{g t^2}{2}$. В момент падения на землю координата становится равной 0. Решая неполное квадратное уравнение, находим время полёта шарика:
$t_{\text{пол}} = \frac{2 v_0 \sin\alpha}{g}$
Поскольку $\sin 20^\circ < \sin 30^\circ$, то время полёта увеличится (1).
Ответ: 11