Тема . Механика. Кинематика

.07 Равноускоренное движение. Векторный подход - Красота

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#26733

Школьник бросает мяч в баскетбольное кольцо. Чтобы попасть в цель при броске под углом α1 = 30∘ к горизонту, он должен сообщить мячу начальную скорость v1 = v  , а при броске под углом α2 = 60∘ – начальную скорость v  = v∕2
 2  . На какой высоте h  над точкой бросания расположено баскетбольное кольцо? Под каким углом β  к горизонту наклонён отрезок, соединяющий точку бросания и кольцо? Бросок каждый раз производится из одной и той же точки. Сопротивлением воздуха можно пренебречь, ускорение свободного падения равно g  .

(МОШ, 2007, 10)

Источники: МОШ, 2007, 10

Показать ответ и решение

Введём систему координат, направив ось OX  горизонтально по направлению к кольцу, а ось OY  — вертикально вверх. Совместим начало координат с точкой бросания. Если в качестве начала отсчёта времени выбрать момент броска, то закон движения мяча, брошенного с начальной скоростью v
 0  под углом α  к горизонту, запишется следующим образом: x = v0cos(α )⋅t  и                   2
y = v0sin(α)⋅t− (gt∕2).  Следовательно, траектория движения тела задаётся уравнением:

                2
y = xtgα − --2gx-2--
           2v0cos α

Пусть (L,h)  — координаты кольца; получаем систему уравнений:

            ---gL2---             ---gL2---
h = Ltgα1 − 2v21cos2α1;h = Ltgα2 − 2v21cos2α2.

Учитывая данные из условия задачи, приводим систему к виду:

h = L √1-− 2gL2;h = L√3-− 8gL2-.
      3    3v2            v2

Приравнивая эти два соотношения для h,  находим координату L :

L = (√3∕11)v2∕g.

Отсюда     -9v2-
h = 121g  и          h-      3√3
β = arctg L = arctg 11

Официальное решение МОШ

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Верно записан закон движения мяча x(t),  y(t)

2

Получено верное выражение для траектории движения тела

2

Записана система уравнений с введенными координатами кольца

2

В системе уравнений учтены данные из условия задачи

2

Получены верные выражения для h,  β

2

Максимальный балл

10

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!