Небольшой камень бросили с ровной горизонтальной поверхности под углом к горизонту. На какую максимальную высоту поднялся камень, если ровно через 1с после броска его скорость была направлена горизонтально?
Движение тела, брошенного под углом к горизонту представляет собой сумму движений по вертикали и по горизонтали. Мгновенная скорость равна сумме векторов вертикальной и горизонтальной скоростей. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то скорость движения по горизонтали остается неизменной за все время полета, а направленная вверх вертикальная скорость с момента броска начинает уменьшаться под действием силы тяжести, далее достигает нуля, меняет направление - вниз и начинает расти до момента падения.
По условию задачи нас интересует момент, когда скорость направлена горизонтально. Очевидно, что вектор мгновенной скорости направлен горизонтально в момент, когда вектор вертикальной скорости равен достиг нулевого значения. А это и есть момент максимального подъема.
Общая формула для рассчета высоты подъема тела брошенного под углом к горизонту:
где Vвo - начальная вертикальная скорость, t - время полета, g - ускорение свободного падения;
Вертикальная скорость меняется во время полета по закону:
В интересующий нас момент Vв=0 и тогда из (2) следует:
Подставим (3) в (1):
Движение тела, брошенного под углом к горизонту представляет собой сумму движений по вертикали и по горизонтали. Мгновенная скорость равна сумме векторов вертикальной и горизонтальной скоростей. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то скорость движения по горизонтали остается неизменной за все время полета, а направленная вверх вертикальная скорость с момента броска начинает уменьшаться под действием силы тяжести, далее достигает нуля, меняет направление - вниз и начинает расти до момента падения.
По условию задачи нас интересует момент, когда скорость направлена горизонтально. Очевидно, что вектор мгновенной скорости направлен горизонтально в момент, когда вектор вертикальной скорости равен достиг нулевого значения. А это и есть момент максимального подъема.
Общая формула для рассчета высоты подъема тела брошенного под углом к горизонту:
h = Vвo*t - (gt^2)/2, (1)
где Vвo - начальная вертикальная скорость, t - время полета, g - ускорение свободного падения;
Вертикальная скорость меняется во время полета по закону:
Vв = Vов - gt (2)
В интересующий нас момент Vв=0 и тогда из (2) следует:
Vов = gt (3)
Подставим (3) в (1):
h = gt*t - (qt^2)/2 = (qt^2)/2