В арке около одной из стен стоит мальчик и бросают мяч из точки А, находящийся на высоте над землёй. Начальная скорость мяча
Мяч вернулся в точку бросания спустя
описав траекторию, показанную на рисунке. Чему равно расстояние
между стенками арки? Все соударения мгновенные и абсолютно упругие, сопротивлением воздуха пренебречь, ускорение свободного падения
Так как соударения абсолютно упругие, то траекторию можно перерисовать в виде параболы с ветвями вниз.
Из Закона сохранения энергии скорость тела в начальный момент времени
Рассмотрим оси и
. По оси
начальная скорость
, при этом в высшей точки полета она будет равна нулю, а время подъема будет равно половине время полета, следовательно, из уравнений кинематики
Начальная скорость тела будет равна
Откуда начальная скорость по оси
А дальность полета () находится по формуле
Откуда