Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1319815
А
Аноним
21 августа 2024 19:59 · публичный вопрос
А
Аноним

Камень бросают под таким углом α к горизонту, что sin0,8 . Оказалось, что модуль перемещения камня за первую секунду его полёта равен модулю перемещения камня за вторую секунду…

Запрос пользователя

Камень бросают под таким углом α к горизонту, что sin0,8 . Оказалось, что модуль перемещения камня за первую секунду его полёта равен модулю перемещения камня за вторую секунду полёта. Найдите модуль начальной скорости, сообщённой камню при броске. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ выразите в м/с, округлите до десятых долей.

Ответ нейросети
21 августа 2024 19:59

Чтобы решить эту задачу, давайте начнем с необходимых уравнений движения, учитывая, что камень бросают под углом α с начальной скоростью \( v_0 \). У нас есть данные о вертикальной составляющей силы.

Известно, что синус угла α связан с вертикальной составляющей начальной скорости:

\[ \sin \alpha = 0.8 \quad \Rightarrow \quad \alpha \approx 53.13^{\circ} \]

С вертикальной составляющей начальной скорости \( v_{0y} \):

\[ v_{0y} = v_0 \sin \alpha \]

С горизонтальной составляющей:

\[ v_{0x} = v_0 \cos \alpha \]

Мы также знаем, что ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \).

По условию задачи, модуль перемещения камня за первую секунду полёта равен модулю перемещения камня за вторую секунду полёта. Это означает, что:

\[ S_1 = S_2 \]

Для вертикального перемещения можем записать:

\[ S_{1y} = v_{0y} \cdot 1 - \frac{g \cdot 1^2}{2} = v_0 \sin \alpha - 5 \]

\[ S_{2y} = v_{0y} \cdot 2 - \frac{g \cdot 2^2}{2} = v_0 \sin \alpha \cdot 2 - 20 \]

Приравняем \( S_{1y} \) и \( S_{2y} \):

\[ v_0 \sin \alpha - 5 = 2v_0 \sin \alpha - 20 \]

Переносим все члены с \( v_0 \sin \alpha \):

\[ -5 + 20 = 2v_0 \sin \alpha - v_0 \sin \alpha \]

\[ 15 = v_0 \sin \alpha \]

Теперь подставим значение \( \sin \alpha = 0.8 \):

\[ v_0 \cdot 0.8 = 15 \]

Решим для \( v_0 \):

\[ v_0 = \frac{15}{0.8} = 18.75 \, \text{м/с} \]

Таким образом, начальная скорость камня при броске составляет:

\[ v_0 \approx 18.8 \, \text{м/с} \]

Округляя до десятых долей, ответ:

18.8 м/с.