Тема . №21 Качественная задача

.01 Качественная задача. Механика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №21 качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#116870

Камень бросают с начальной скоростью V0 = 20 м/с  под углом α  к горизонту.
1) Определите зависимость максимальной высоты подъема Hmax  и максимальной дальности полета Lmax  от угла α;
2) Постройте графики данных зависимостей на промежутке 0∘ < α≤ 90∘;
3) Получите уравнение траектории движения камня y(x).
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

PIC

Источники: Школково. Тренировочные задания

Показать ответ и решение

Запишем уравнения изменения координат на оси Х и У:

О х: x(t)= V0cosαt

                 gt2
Оу: y(t)= V0sinαt−-2-

Найдем полное время полета t0  , примем y(t0) =0 :

           2
V0sinαt0− gt0-= 0
          2

t01 = 0 – момент броска

     2V0sin α
t02 =---g---– момент падения.

Получаем, что полное время полета:

t0 = t02 = 2V0sinα
            g

Подставим t0  в x(t),  чтобы найти зависимость максимальной дальности полета Lmax  от угла α:

             2V0sinα
Lmax = V0cosα⋅--g---

        2
Lmax = V0 sin-2α
          g

         202sin(2⋅0)
Lmax(0)= ----10----= 0 м

                   π
      π   202sin (2 ⋅12)
Lmax(12)= -----10-----= 20 м

           2      π
     π-  20-sin-(2-⋅4)
Lmax(4)=      10     =40 м

            2      5π
     5π   20-sin-(2-⋅12)
Lmax(12)=      10     = 20 м

           2      π-
Lmax(π) = 20sin(2⋅2)-= 0 м.
     2        10

Получим итоговый график зависимости максимальной дальности полета Lmax  от угла α :

PIC

Время подъема      t0   V0sinα-
tпод = 2 =   g   .  Подставим tпод  в y(t),  чтобы найти максимальную высоты подъема Hmax :

              V0sinα-  g  V20 sin2-α
Hmax = V0sinα ⋅  g   − 2 ⋅  g2

        2  2
Hmax = V0 sin-α
         2g

           2  2
Hmax (0)= 20-sin-0 = 0 м
            20

     π   202sin2 π-
Hmax(6)= ---20--6 = 5 м

                π
     π-   202sin24-
Hmax(4 )=    20   = 10 м

            2  2 π
     π-   20-sin-3-
Hmax(3 )=    20   = 15 м

           2   2 π
     π-   20-sin-2-
Hmax(2) =    20    = 20 м.

Получим итоговый график зависимости максимальной высоты подъема Hmax  от угла α:

PIC

Найдем уравнение траектории y(x).  Из уравнения x(t)  выразим t :     --x---
t= V0cosα  Подставим t  в y(t) :

                x     g    x2
y(x)= V0sinα ⋅V0cosα − 2 ⋅V02cos2α

y(x)= xtgα− ----g--- ⋅x2
            2V02cos2α
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный

3

ответ (в данном случае: сделан верный рисунок с указанием всех сил приложенных к грузу, построен график зависимости модуля силы реакции поверхности стола N  от F  )

и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием

наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан и назван второй закон Ньютона, записано условие отрыва груза от поверхности стола)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении

2

имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических

явлений, свойств, определений или один из законов (формул),

необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,

лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим

законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

И (ИЛИ)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение

(возможно, неверные), которые не отделены от решения

и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В решении имеется неточность в указании на одно из физических

явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для

полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих

1

случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,

но в нём не указаны два явления или физических закона,

необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные

на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие

к ответу, содержат ошибки.

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на

решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!