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
7м/с
Объяснение:
h1 = 10м - высота свободного падения 1-го тела
g = 9,8 м/с² - ускорение свободного падения
h2 = 20м - высота, с которой кидают 2-е тело
t1 = t2 - время падения обоих тел
V2o - ? - начальная скорость движения 2-го тела
Движение 1-го тела описывается формулой h1 = 0.5g·t1², откуда находим время падения t1 = √(2h1/g) = √(2· 10 /9.8) = 10/7 (c).
Следовательно и t2 = 10/7 c.
Движение 2-го тела описывается уравнением h2 = V2o · t2 + 0.5g· t2², откуда V2o = (h2 - 0.5g·t2²)/t2 = h2/t2 - 0.5 g·t2 =
= 20 : (10/7) - 0.5 · 9.8 · 10/7 = 7(м/с)
