Задача по механике №57

Из начала декартовой системы координат в момент времени t= 0  тело (материальная точка) брошено под углом к горизонту. В таблице приведены результаты измерения координат тела x  и y  в зависимости от времени наблюдения. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

|---------------|----|----|----|---| |---В-рем-я, с---|0,1-|0,2-|0,3-|0,4| -К-оордината x, м-0,3--0,6--0,9--1,2- |К оордината y, м |0,35 |0,6 |0,75 |0,8| ------------------------------------

1) Тело бросили со скоростью υ = 5  м/с.
2) Тело бросили под углом  ∘ 45 .
3) Время полета t= 2  с.
4) Проекция скорости υy  в момент времени t= 0,3  с равна 1 м/с.
5) В момент времени t= 0,5  с скорость тела равна 1,5 м/с.

1) В ерно
Начальная скорость тела вычисляется как результирующая скорость υ0y  и υ0x  :

   ∘ -------- υ =  υ20x + υ02y

Скорости υ0x  и υ0y  можем найти из следующих формул (заранее заметим, что по оси Ox  ускорение зануляется):

               2 x= x0+ υ0xt+ axt-= υ0xt               2

             ayt2-       ayt2 y =y0+ υ0yt+  2  = υ0yt+  2

     x   0,3 м υ0x = t = 0,1 с-= 3 м/с

         ayt2-          (−-10 м/с2)⋅0,12-с2 υ  =  y−--2--= 0,35 м-−-------2--------= 4 м/ с  0y      t               0,1 с

Подставим неизвестные величины в начальную формулу:

    ┌│ ------(-------2)2-     ││ ( )2    y− ayt- υ = │∘  x  + |( ----2--|)        t         t

    ┌ ---------------------------------------     ││ (     )   (         (−-10 м/с2)⋅0,12-с2-) υ = │││  0,3 м 2 +|| 0,35 м-−-------2--------||2 = 5 м/с.     ∘  0,1 с2   (           0,1 с          )

2) Неверно
Вычислим тангенс угла броска:

tgα = υy = 0,4-≈1,33      υx   0,3

Тангенс угла броска больше 1, тогда угол больше 45∘ .
3) Н еверно
Для начала найдём время подъема, воспользовавшись формулой (υy  в максимальной точке подъема равно 0 м/с  ):

υy =υ0y + aytподъема.

Подставляем неизвестные величины в первую формулу:

υy = υ0y +aytподъема

         υy − υ0y tподъема = --ay--.

Время подъема симметрично времени падения, тогда (ay = −g  ):

tполета = 2tподъема = 2⋅ 0-м/с−-4 м/2с = 0,8 с.                     − 10 м/с

4) Верно
Для вычисления скорости в определенный момент времени используем формулу:

                           2             2 υy = υ0y + ayt= 4 м/с+ (−10 м/с )⋅0,3 с= 1 м/с.

5) Неверно
Скорость тела вычисляется как результирующая проекции скоростей в определенный момент времени:

    ∘ ------ υ =   υx2+ υy2

Проекции скоростей вычисляются по формулам:

υy =υ0y + ayt

υx = υ0x+ axt =υ0x

Подставим все неизвестные значения в начальную формулу:

   ∘ --------------  ∘ -------------------------------- υ =  υ20x+ (υ0y + ayt)2 = 32( м/с)2+ (4 м/с+ (− 10 м/с2)⋅0,5 с)2 ≈3,2 м/с.
Оцените статью
Я решу все!