Главная » 2016 » Ноябрь » 13 » Консультация №5 11 класс Решение заданий В и С "Свободное падение"
13:33
Консультация №5 11 класс Решение заданий В и С "Свободное падение"

Задачи:

1) Камень брошен вертикально вверх с высоты Н. В момент времени t он оказался на высоте Н/2. Найдите начальную скорость камня, если Н = 100 м, t = 5 с.

2) От подножия пологого склона, у которого угол наклона к горизонтали равен 30 градусов, брошен камень с начальной скоростью 10 м/с под углом 60 градусов к горизонту. На каком расстоянии L от точки броска камень упадёт на склон? Ответ округлить до целых.

3)Скорость течения реки v0=0,7м/c. скорость лодки в стоячей воде v1=1,0м/c. Под каким углом а к берегу нужно направить лодку чтобы её не сносило вниз по течению.Ответ выразите в градусах и округлите до целых чисел.

4)Тело брошено горизонтально и  через 3 секунды скорость движения оказалась направлена под углом 45 градусов к горизонту. Определите скорость тела через 4 секунды.

5) С высоты H = 20 м свободно падает стальной шарик. Через t = 1 c после начала падения он сталкивается с неподвижной плитой, плоскость которой наклонена под углом 30о к горизонту. На какую высоту h над поверхностью Земли поднимется шарик после удара? Удар шарика о плиту считать абсолютно упругим. Сопротивление воздуха мало.

Решение.
 За одну секунду свободного падения, шарик пролетит расстояние

h = gt2/2 (1)


и столкнется с плитой. После отскока, шарик будет двигаться под углом α = 30о к перпендикуляру, восстановленному в точку падения, под таким же углом к горизонтальной оси (смотри рисунок).
 Рассмотрим движение шарика в систем отсчета YOX.


 Чтобы тело оказалось на плоскости в точке падения шарика, его надо бросить из точки А со скоростью vo. Воспользуемся законом сохранения механической энергии

mvo2/2 = mg(H − h) + mv2/2. (2)


 Скорость отскока шарика от плоскости, равна скорости его падения на плоскость

v = gt, a v2 = g2t2. (3)


Сделав замену в уравнение (2) выразим квадрат скорости vo

vo2 = g2t2 + 2g(H − h). (4)


Учтем, что горизонтальная составляющая скорости в процессе полета остается постоянной

vx = vcos(90° − 2α) = vsin2α, (5)


запишем закон сохранения для точки A и B

mvo2/2 = mgh/ + mvx2/2. (6)


Подставим (1), (3), (4) и (5) в формулу (6) и после преобразования получим формулу для искомой высоты

h/ = H − (gt2/2)•sin2


Подставим численные значения и найдем искомую высоту

h/ = 20 − (10•12/2)•sin260° = 16,25 (м).

 

Просмотров: 1790 | Добавил: NazaR | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar