Камінь кинуто під кутом 30° до лінії горизонту зі швидкістю 10м/с.
1)Визначте V₀х і V₀y - горизонтальну та вертикальну проекції швидкості каменя відповідно на осі ОХ і ОΥ у початковий момент часу.
V₀х =V₀ * cos(30°) = 5* корень(3) м/с = 8,660254 м/с
V₀y =V₀ * sin(30°) = 5 м/с
2)Запишіть рівняння залежності координат каменя від часу: х(t) i γ(t).
x(t)=V₀х *t =5* корень(3)*t
y(t)=V₀y *t-gt^2/2=5*t-5t^2
3)Запишіть рівняння залежності проекцій швидкості каменя від часу: Vх(t) i Vу(t)/
Vх(t)=V₀х= 5* корень(3) м/с
Vу(t)=V₀y -gt=5-10t
4)Через який проміжок часу камінь опиниться на висоті 1 м від рівня кидка?
1=5*t-5t^2
5t^2-5t+1=0
D=25-20=5
t=(5+(+/-)корень(5))/10
t1=(5-корень(5))/10
t2=(5+корень(5))/10
5) Якою буде швидкість каменя через 0,25 с після початку руху?
v(t=0,5)=корень((5* корень(3))^2+ (5-10*0,25)^2)= 9,013878 м/с
Дано:
m = 1 кг
t = 2 c
F = 4 Н
μ = 0,1
g = 10 м/с²
v0 = 0 м/с
s - ?
Решим задачу с энергетического подхода. Для начала запишем уравнение динамики. На тело действуют горизонтальная сила тяги F и сила трения Fтр, которые противоположны по направлению. Равнодействующая направлена туда же, куда и ускоряющая сила тяги F:
F + (-Fтр) = ma
F - Fтр = ma (1)
Выразим ускорение через кинематическую формулу скорости:
а = (v - v0)/t - учитывая, что начальная скорость равна нулю (тело покоилось), будет:
а = v/t - подставим в (1):
F - Fтр = mv/t - выразим скорость v и найдём её, учитывая, что Fтр = μmg:
v = (F - Fтр)*t/m = (F - μmg)*t/m = (4 - 0,1*1*10)*2/1 = (4 - 1)*2 = 6 м/с
Теперь применим теорему об изменении кинетической энергии, которая гласит о том, что сумма работ внешних сил, действующих на тело, равна изменению кинетической энергии тела:
S(A) = dEk = Ek2 - Ek1 (2)
Работа силы тяги и силы трения:
А(F) = F*s
А(-Fтр) = -μmg*s
Изменение кинетической энергии равно:
Ek2 - Ek1 = mv²/2 - mv0²/2 = mv²/2 - 0 = mv²/2
Тогда, согласно (2):
A(F) + A(-Fтр) = Ek2
F*s + (-μmg*s) = mv²/2
s*(F - μmg) = mv²/2
s = mv²/(2*(F - μmg)) = 1*6²/(2*(4 - 0,1*1*10)) = 36/6 = 6 м
ответ: 6 м.
