Задачи › Баллистика: бросок под углом

Два мячика, брошенные из окон

  1. Два мячика, брошенные из окон

    Всесибирская 2020/21, заключительный этап, 9 кл. · №25284

    Из окна многоэтажки бросили небольшой мячик, сообщив ему горизонтальную начальную скорость. Из окна этажом ниже через время \(\tau\) произвели в том же направлении горизонтальный бросок другим небольшим мячиком. Мячики столкнулись в воздухе. Определите сумму времен нахождения мячиков в полете до столкновения, если окна находятся на одной вертикали на расстоянии \(h\) друг от друга. Ускорение свободного падения \(g\). Влиянием воздуха пренебречь.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Вертикальное движение мячиков не зависит от горизонтального. Запишите для каждого мячика путь по вертикали до точки встречи, учитывая, что нижний мячик брошен позже на \(\tau\), и вычтите одно уравнение из другого.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(t_1+t_2=\dfrac{2h}{g\tau}\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Пусть верхний мячик до столкновения летел время \(t_1\), нижний — время \(t_2\), а столкновение произошло на расстоянии \(x\) ниже нижнего окна. Нижний мячик брошен на время \(\tau\) позже, поэтому \(t_1-t_2=\tau\).

    Верхний мячик за время \(t_1\) опустился на \(h+x\), а нижний за время \(t_2\) — на \(x\), и оба падают свободно: \(h+x=\dfrac{gt_1^2}{2}\), \(x=\dfrac{gt_2^2}{2}\). Вычитая, получим \(h=\dfrac{g}{2}(t_1^2-t_2^2)=\dfrac{g}{2}(t_1-t_2)(t_1+t_2)=\dfrac{g\tau}{2}(t_1+t_2)\). Отсюда \(t_1+t_2=\dfrac{2h}{g\tau}\).

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи