Question

Металлический шарик падает с высоты h = 2 м без начальной скорости на плоскость, наклоненную под углом в 30 градусов к горизонту. Испытав упругое соударение, шарик вновь падает на ту же плоскость. Найдите расстояние l между точками падения шарика.

Answer 1

Шарик падает с высоты h на  плоскость
в момент падения обладает скоростью v
mgh = mv^2/2
v^2=(2*g*h)
дальше решение лучше рассматривать в системе координат, ось которой параллельна наклонной плоскости
в момент падения скорость направлена под углом alpha к нормали наклонной плоскости.
после упругого удара с плоскостью летит под углом alpha к нормали
проекция вектора скорости на плоскость равна vx = v*sin(alpha)
проекция вектора g на нормаль плоскости равна vy = v*cos(alpha)
движение ускоренное по обоим направлениям
ускорение а равно g, раскладываем на проекции по осям х и у
проекция вектора g на плоскость равна ax = g*sin(alpha)
проекция вектора g на нормаль плоскости равна ay = g*cos(alpha)
время полета от первого до второго столкновения с плоскостью равно t.
t = 2*vy/ay = 2*v/g
расстояние до следующей точки
L = vx*t+ax*t^2/2 = v*sin(alpha)*2*v/g+g*sin(alpha)*(2*v/g)^2/2 =
= 4*v^2*sin(alpha)/g =4*(2*g*h)*sin(alpha)/g =8*h*sin(alpha) =8*2*1/2= 8 м