Задачи › Баллистика с отражениями, упругие отскоки

Мяч, брошенный перпендикулярно склону

  1. Мяч, брошенный перпендикулярно склону

    Физтех 2018/19, 9 кл.
    5/10

    На 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\(^2\).

    1. Через какое время \(T\) мяч упадёт на склон первый раз?

    2. На каком расстоянии \(S_1\) от точки старта мяч упадёт на склон первый раз?

    3. На каком расстоянии \(S_2\) от точки старта мяч упадёт на склон во второй раз после упругого соударения с поверхностью склона?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Ось \(x\) 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.

    Ответ

    1) \(T = \dfrac{4}{\sqrt{3}} \approx 2{,}3\) с;  2) \(S_1 = \dfrac{40}{3} \approx 13{,}3\) м;  3) \(S_2 = \dfrac{160}{3} \approx 53{,}3\) м.

    Решение

    1) 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.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи