Question

С башни высотой 19,6 м в горизонтальном направлении брошено тело со скоростью 10 м/с. Записать уравнение траектории тела.Чему равна скорость тела. Какой угол образует эта скорость с горизонтальным направлением в момент падения.

Answer 1

Скорость представляет собой геометрическую сумму горизонтальной и вертикальной составляющих. В нашей задаче горизонтальная составляющая не меняется со временем и равна
Vг=10 м/с
Вертикальная составляющая изменяется как при равноускоренном движении Vв=V0+g·t
Vв=g·t
если выбрать за начало системы отсчета вершину башни и ось координат Y направить вниз, к земле.
Определим время падения тела, записав вертикальную составляющую уравнения движения
Y=Y0+ Vв·t+g·t²/2
При условиях нашей задачи
Y= g·t²/2
 t=sqrt(2·Y/g)
t=sqrt(2·19.6/9.8)
t=2 c
Вертикальная составляющая скорости при этому будет
Vв=g·t Vв= 19.6 м/с
Тангенс угла равен
tg(A)= Vг/ Vв
tg(A)= 10/ 19.6
 tg(A)= 0.51
A=27°
Абсолютную величину скорости находим по теореме Пифагора
V=sqrt(Vг²+Vв²)
V=22 м/с
Можно определить на каком расстоянии от башни упадет тело
X= Vг·t
X=10·2
X=20 м
В прикрепленном Excel файле можно решить любую задачу с подобными начальными условиями