Тема . Механика. Кинематика

.06 Равноускоренное движение

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. кинематика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107010

Фейерверк установлен на горизонтальной площадке. После мгновенного сгорания топлива начинается полет фейерверка по вертикали. В процессе подъема на высоте h = 8 м  фейерверк находился через τ = 0,8 с  после начала полета.
1. На какую максимальную высоту H  поднимется фейерверк? Ускорение свободного падения          2
g = 10 м/с  . Сопротивление воздуха считайте пренебрежимо малым.
На максимальной высоте фейерверк разрывается на два осколка одинаковой массы, один из которых летит со скоростью V0 = 20 м/ с  . Направление вектора скорости ⃗
V0  таково, что расстояние между осколками после падения на горизонтальную площадку максимальное.
2. Найдите максимальное расстояние LMAX  между осколками после падения осколков на горизонтальную площадку.

(«Физтех», 2025, 10)

Источники: Физтех, 2025, 10

Показать ответ и решение

1. Найдем начальую скорость фейерверка:

         gτ2
h = v0τ − 2

    h   gτ
v0 = τ-+ -2-

Максимальная высота подъема:

      2     (       )2
H  = v0 = 1-  h-+ gτ-  = 9,8 м
     2g   2g  τ   2

2. Вертикальные координаты осколков зависят от времени как:

y  (t) = H ± V t − gt2-
 1,2         0Y    2

Пусть T  – время до падения на площадку. В момент падения на площадку:

               gT2-
0 = H ±V0Y T −  2

     2V      2H
T 2 ∓--0YT − --- = 0
       g      g

            ∘ ------------
T  = V0Y-+ 1  (V  )2 + 2gH
 1    g    g    0Y

              ∘ ------------
       V0Y-  1      2
T2 = −  g  + g  (V0Y ) + 2gH

         2∘ ------------
T1 + T2 =-  (V0Y)2 + 2gH
         g

Связь модуля скорости и проекций:

V 2= V2  +V 2
 0    0Y    0X

Расстояние между точками падения осколков:

                    ∘ ---------------------
L = |V0X|(T1 + T2) = 2 (V20 − V 2) (V 2 + 2gH)
                   g        0Y   0Y

Под радикалом - перевернутая парабола, максимум которой лежит посередине между корнями, в этом случае сомножители под радикалом равны:

  2   2     2
V0 − V0Y = V0Y + 2gH

V 2 = V02− gH
 0Y    2

  2         V02
V0Y + 2gH =  2 + gH

Тогда наибольшее расстояние между точками падения осколков:

        2 ∘ ------------  V2
LMAX  = -   (V02Y + 2gH)2 = -0-+ 2H = 59,6 м
        g                  g

Здесь учтено, что по условию  2
V0 > 2gH  .

Ответ:

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!