Баскетболист бросает мяч под углом 60° к горизонту, находясь на расстоянии 5 м от корзины. максимальная высота подъёма мяча над точкой бросания была равна 4 м. мяч попал в корзину, но спустя ровно 1 с после броска прозвучала сирена, означающая конец матча. успел ли мяч попасть в корзину до окончания матча? ускорение свободного падения в этой считать равным 10 м/с². сопротивлением воздуха пренебречь

Составим уравнение для пути  s  за последнюю секунду как разность расстояний,  пройденных телом при свободном падении без начальной скорости (υо= 0 ) за время  t  и за время    t  - ∆t  (по условию ∆t= 1 с): s  =  gt2/2  -    g(t  - ∆t)2/2.    (1) из этого уравнения находим  t  : 2s  =  gt2-  g(t  - ∆t)2,    2s/g  =  t2-  t2+ 2t∆t  - ∆t2  =>     t  =  s/g∆t+  ∆t/2. t  =  25 м/10 м/с2  ∙1 с  +  1/2  с = 3 с. и подставляем его в формулу    h  =  gt2/2.    (2) вычислим: h  =  10 м/с2∙(3 с)2/2  = 45 м. ответ:   45 м. 

Запишем уравнения движения тела по оси y:

y=v0sinα⋅t—gt22

Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.

h=v0sinα⋅t—gt22

gt2—2v0sinα⋅t+2h=0

Найдем дискриминант:

D=4v20sin2α—8gh

Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.

Тогда корни квадратного уравнения равны:

t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g

Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:

t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10

Получаем два корня:

[t=0,7сt=0,3с