Задачи › Баллистика: бросок под углом

Маленькие шарики из пушки

  1. Маленькие шарики из пушки

    МОШ 2025/26, 10 кл.
    5/10

    Из специального аппарата, находящегося на большой высоте над Землёй, одновременно вылетают три одинаковых маленьких шарика \(A\), \(B\) и \(C\) с одинаковой по модулю начальной скоростью \(v_0\). Векторы начальных скоростей шариков лежат в одной вертикальной плоскости, при этом вектор начальной скорости шарика \(A\), \(\vec v_{A0}\), направлен вертикально вверх; вектор \(\vec v_{B0}\) образует угол \(60^\circ\) с \(\vec v_{A0}\); вектор \(\vec v_{C0}\) направлен противоположно \(\vec v_{B0}\). Через время \(\tau = 1\) с после вылета расстояние между шариками \(A\) и \(B\) стало равно \(S_{AB} = 5\) м. Сопротивлением воздуха, а также зависимостью ускорения свободного падения \(g\) от высоты можно пренебречь. Найдите следующие величины.

    1. Модуль начальной скорости \(v_0\). Ответ дайте в м/с, округлите до десятых.

    2. Расстояние \(S_{AC}\) между шариками \(A\) и \(C\), а также расстояние \(S_{BC}\) между шариками \(B\) и \(C\) в момент времени \(\tau\). Ответы дайте в метрах, округлите до десятых.

    3. Модули скоростей шариков в момент времени \(\tau\). Ответы дайте в м/с, округлите до десятых.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему отсчёта, свободно падающую с ускорением \(g\): как в ней движутся шарики и какую фигуру они образуют в любой момент?

    Ответ

    1) \(v_0 = \dfrac{S_{AB}}{\tau} = 5\) м/с;  2) \(S_{AC} = S_{AB}\sqrt3 \approx 8{,}7\) м, \(S_{BC} = 2S_{AB} = 10\) м;  3) \(v_A = v_0 = 5\) м/с, \(v_B = v_0\sqrt3 \approx 8{,}7\) м/с, \(v_C = v_0\sqrt7 \approx 13{,}2\) м/с.

    Решение

    Ответы на вопросы, поставленные в первых двух пунктах этой задачи, можно получить устно, если рассмотреть движение шариков в системе отсчёта, падающей вниз с ускорением \(g\). Для ответа на вопросы, поставленные в последнем пункте, можно найти горизонтальные и вертикальные проекции скоростей и далее вычислить модули.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи