Мяч, брошенный перпендикулярно склону
5/10На плоском склоне с уклоном \(\alpha = 30^\circ\) бросают мяч с начальной скоростью \(V_0 = 10\) м/с перпендикулярно склону. Точка старта находится на поверхности склона. Ускорение свободного падения \(g = 10\) м/с\(^2\).
Через какое время \(T\) мяч упадёт на склон первый раз?
На каком расстоянии \(S_1\) от точки старта мяч упадёт на склон первый раз?
На каком расстоянии \(S_2\) от точки старта мяч упадёт на склон во второй раз после упругого соударения с поверхностью склона?
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаОсь \(x\) направьте вдоль склона вниз, ось \(y\) — перпендикулярно склону вверх; проекции ускорения на них постоянны. Между первым и вторым ударами проходит одно и то же время.
Ответ1) \(T = \dfrac{4}{\sqrt{3}} \approx 2{,}3\) с; 2) \(S_1 = \dfrac{40}{3} \approx 13{,}3\) м; 3) \(S_2 = \dfrac{160}{3} \approx 53{,}3\) м.
Решение1) Ось \(x\) вдоль склона вниз, ось \(y\) перпендикулярно склону вверх: \(a_x = g\sin\alpha\), \(a_y = -g\cos\alpha\). Тогда \[T = \frac{2V_0}{|a_y|} = \frac{2V_0}{g\cos\alpha} = \frac{4}{\sqrt{3}} \approx 2{,}3~\text{с}.\]
2) \(S_1 = \dfrac{a_x T^2}{2} = \dfrac{2V_0^2\sin\alpha}{g\cos^2\alpha} = \dfrac{40}{3} \approx 13{,}3\) м.
3) Промежуток времени между первым и вторым ударом равен \(T\), поэтому \(S_2 = \dfrac{a_x(2T)^2}{2} = 4S_1 = \dfrac{160}{3} \approx 53{,}3\) м.
Похожие задачи
- Мячик на наклонной дощечке «Шаг в будущее» 2014/15, 9 кл.
- Перемещение шарика после отскока «Шаг в будущее» 2018/19, 11 кл.
- Мяч в арке МОШ 2009/10, 9 кл.
- Теннисная ракетка и стенка «Шаг в будущее» 2014/15, 10 кл.
- Шарик и упругая стена Физтех 2015/16, 9 кл.
- Шарик после упругого отражения от наклонной плоскости «Бельчонок» 2015/16, 11 кл.