Задачи › Сопротивление среды

Футбол в сильный ветер

  1. Футбол в сильный ветер

    ВсОШ 2003/04, 11 кл.
    6/10

    Футболист бьёт по мячу массой \(m\), сообщая ему начальную скорость \(v_1\), направленную под углом \(\alpha\) к горизонту навстречу ветру, дующему вдоль поверхности земли. Описав некоторую траекторию, мяч вернулся в исходную точку со скоростью \(v_2\). Под каким углом \(\beta\) мяч упал на землю? Чему равна скорость \(u\) ветра? Какое время \(\tau\) мяч находился в полёте? Силу сопротивления воздуха принять пропорциональной скорости мяча относительно воздуха: \(\vec F_{\text{сопр}} = -k\vec v_{\text{отн}}\), где коэффициент пропорциональности \(k\) — известная величина.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Проинтегрируйте второй закон Ньютона по времени полёта: при линейном сопротивлении импульс силы сопротивления выражается через полное перемещение относительно воздуха. Раз мяч вернулся в исходную точку, его перемещение относительно земли равно нулю.

    Ответ

    \(\beta = \alpha\);  \(u = \dfrac{mg\ctg\alpha}{k}\);  \(\tau = \dfrac{(v_1 + v_2)\sin\alpha}{g}\) (в ответе mathus.ru также \(\tau = \dfrac{m}{k}\ln\dfrac{mg + kv_1\sin\alpha}{mg + kv_2\sin\alpha}\)).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи