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#26739

Кот Леопольд стоял у края крыши сарая. Два злобных мышонка выстрелили в него из рогатки. Однако камень, описав дугу, через t1 = 1,2 с  упруго отразился от наклонного ската крыши сарая у самых лап кота и через t = 1, 0 с
 2  попал в лапу стрелявшего мышонка (см. рисунок). На каком расстоянии  s  от мышей находился кот Леопольд?

PIC

Показать ответ и решение

Изобразим полет камня к Леопольду и обратно

PIC

Нарисуем треугольники скоростей для полетов туда и обратно

PIC

PIC

Камень упруго отразился, следовательно, конечная скорость первого участка равна начальной скорости для второго участка |V⃗ | = |⃗V |
  1     2 . С другой стороны поскольку обратно камень летит в точку броска изменение потенциальной энергии такое же как при броске туда. Потерь кинетической энергии при полете нет, значит кинетическая энегрии в конечной точкетакая же, как при броске из точки старта. Отсюда |⃗v1| = |⃗v2| . Рассмотрим треугольники ABC  и EDF  . Площадь треугольника скоростей пропорциональна Lg  (высота L∕t  , сторона gt  ), поскольку дальности при броске туда и обратно равны, то равны и площади соответствующих треугольников скоростей. Медиана в треугольнике делит его на два равновеликих, учитвая, что площади треугольников скоростей равны, то равны и площади треугольников ABM  ,AM  C  ,EDM   ′ ,EM  ′F  . Теперь рассмотрим треугольники ACM  и DEM   ′ . Они имеют равны стороны(V1 = V2   ), равные углы(векторы перемещений туда и обратно параллельны и составляют равные углы с вертикалью) и равные площади, а значит и равные высоты. Такие треугольники явлются равными(можно доказать при помощи "рельс Евклида"), значит AM   = DM  ′ , откуда получаем:

S    gt
-- = --2
t1    2

     gt1t2
S =    2
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

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

2

Сказано про равенство скоростей после абсолютно упругого удара

2

Записано равенство скоростей

2

Нарисованы треугольники скоростей

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!