Здоровья коллеги!.
Сегодня рассмотрим задачу на движение тела, брошенного горизонтально.
Задача.
Чему равна величина скорости тела, брошенного горизонтально со скоростью 15 м/с, через 2 сек? В какой момент скорость будет направлена под углом 45 гр к горизонту.
В решении данной задачи используем принцип разложение скорости как векторной величины на две составляющие вертикальную и горизонтальную.
При решении подобных задач в школьном курсе физики не учитывается сопротивление воздуха. По этой причине скорость начальная (V0) и скорость горизонтальная (VГ) будут равны.
V0= VГ= 15 м/с (1).
Так как тело падает под воздействием земного притяжения с ускорением свободного падения g=10 м/с2, а начальная вертикальная скорость равна нулю, то несложно найти значение вертикальной скорости через 2 секунды.
Vв2 = g . t = 10 . 2 = 20 м/с (2).
Далее пользуясь правилом треугольника при сложении векторов, найдём искомую величину.
Пользуясь теоремой Пифагора, получим:
Для того что бы ответить на второй вопрос задачи будем рассуждать следующим образом:
- Векторы скоростей образуют прямоугольный треугольник;
- Если в прямоугольном треугольнике один угол равен 45 гр то соответственно остальные равны 45 гр и 90 гр . Получается равнобедренный прямоугольный треугольник т.е. катеты этого треугольника равны, а значит и скорости VГ и Vв равны.
Vв= VГ= 15 м/с (5).
Тогда получаем что
Vв = g . t
t= Vв/ g = 15/10= 1,5 с
Ответ: 25 м/с скорость тела через 2 секунды.
1,5 с. промежуток времени через который скорость тела будет
направлена на 45 гр. к горизонту.
Задача взята из книги «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Ландсберга Г.С. Том 1 Москва 1973 год.