Краткий ответ (при \(g\approx 10\) м/с²):
3.1.
- время полёта \(t\approx 1{,}73\) с;
- дальность \(L\approx 8{,}66\) м;
- максимальная высота \(H\approx 3{,}75\) м.
3.2.
- частота \(\nu=2\) Гц;
- период \(T=0{,}5\) с.
Если далее требуется скорость: \(v\approx 25{,}1\) м/с; угловая скорость \(\omega\approx 12{,}6\) рад/с; центростремительное ускорение \(a_{\text{ц}}\approx 316\) м/с².
3.1. Как получить формулы
Разложим начальную скорость на оси:
\[ v_{0x}=v_0\cos60^\circ=10\cdot 0{,}5=5\text{ м/с}, \] \[ v_{0y}=v_0\sin60^\circ=10\cdot \frac{\sqrt3}{2}=5\sqrt3\approx 8{,}66\text{ м/с}. \]
По горизонтали ускорения нет, по вертикали действует ускорение свободного падения \(g\), направленное вниз. Поэтому:
\[ x(t)=v_{0x}t=5t, \]
\[ y(t)=v_{0y}t-\frac{gt^2}{2} =5\sqrt3\,t-5t^2. \]
1) Время полёта
В момент падения \(y=0\):
\[ 5\sqrt3\,t-5t^2=0, \]
\[ t(5\sqrt3-5t)=0. \]
Первый корень \(t=0\) — момент броска, второй:
\[ t=\sqrt3\approx1{,}73\text{ с}. \]
2) Дальность полёта
Подставляем время полёта в \(x(t)\):
\[ L=x(\sqrt3)=5\sqrt3\approx8{,}66\text{ м}. \]
Общая формула:
\[ L=\frac{v_0^2\sin2\alpha}{g}. \]
3) Максимальная высота
В верхней точке вертикальная скорость равна нулю:
\[ v_y=v_{0y}-gt=0, \]
значит время подъёма:
\[ t_{\text{подъёма}}=\frac{v_{0y}}{g} =\frac{5\sqrt3}{10}\approx0{,}87\text{ с}. \]
Высота:
\[ H=\frac{v_0^2\sin^2\alpha}{2g} =\frac{10^2\cdot(\sqrt3/2)^2}{2\cdot10} =3{,}75\text{ м}. \]
Проверка: время подъёма примерно равно половине полного времени полёта: \(0{,}87\approx1{,}73/2\). Это верно.
Если брать \(g=9{,}8\) м/с², получатся немного другие значения:
\(t\approx1{,}77\) с, \(L\approx8{,}83\) м, \(H\approx3{,}83\) м.
3.2. Как получить формулы
Дано:
\[ R=2\text{ м},\quad t=15\text{ с},\quad N=30. \]
1) Частота обращения
Частота — это число оборотов за 1 секунду:
\[ \nu=\frac{N}{t}=\frac{30}{15}=2\text{ с}^{-1}=2\text{ Гц}. \]
2) Период обращения
Период — время одного оборота:
\[ T=\frac{1}{\nu}=\frac{t}{N}=\frac{15}{30}=0{,}5\text{ с}. \]
Если в задании далее нужны другие величины:
\[ v=\frac{2\pi R}{T}=2\pi R\nu =2\pi\cdot2\cdot2=8\pi\approx25{,}1\text{ м/с}. \]
\[ \omega=2\pi\nu=4\pi\approx12{,}6\text{ рад/с}. \]
\[ a_{\text{ц}}=\frac{v^2}{R} =\frac{(8\pi)^2}{2}=32\pi^2\approx316\text{ м/с}^2. \]
На фотографии условие 3.2 обрывается после «2)», поэтому сверь, какая именно величина стоит вторым пунктом в твоём варианте.
