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#26744

Кот Леопольд сидел на самом краю крыши сарая. Два озорных мышонка решили выстрелить в него из рогатки, но кот заметил их и решил отстреливаться. Камни из рогаток мышат и кота вылетели одновременно и столкнулись в середине отрезка AB  (см. рисунок). Найдите высоту H  сарая и отношение пути, пройденного камнем кота Леопольда, к пути, пройденному камнем мышат, если известно, что       ∘
ϕ = 30,  скорость камня, вылетевшего из рогатки мышат, v0 = 7 м/с,  а кот выстрелил горизонтально.
(Всеросс., 2002, финал, 10)

PIC

Источники: Всеросс., 2002, финал, 10

Показать ответ и решение

Сделаем рисунок. Пусть v1  – скорость камня Леопольда, t  – время полета камней.

PIC

Рассмотрим тангенсы углов α  и ϕ  :

      DK
tgα = ----
      AK

tgϕ = KC--
      AK

Поскольку DK  = 2KC  , то:

tgα = 2tgϕ

С одной стороны DC = H ∕2  , в то же время         2
DC  = gt∕2  , тогда:

H- = gt2
 2    2

   ∘ -H-
t =   --
      g

Из труегольника ADK  :

H  = v0t sinα

Подставляя t  , получим:

     v20sin2-α
H  =    g    = 2,8 м

Поделив полученное выражение пополам, заметим, что выражение для H ∕2  является формулой максимальной высоты полета, значит в точке столкновения скорость камня мышат горизонтальна, как и начальная скорость камня Леопольда, поскольку бросок в баллистике обратим, если докажем, что начальная скорость камня Леопольда и скорость в точке столкновения камня мышат равны, то будут равны и их пути. Запишем векторные уравнения для перемещений камней:

 ⃗       ⃗gt2-
S = ⃗ut−  2

           ⃗gt2
− ⃗S = ⃗v1t + 2--

Сложив уравнения, получим:

⃗u = −v⃗1 ⇒ u = v1

Что и требовалось доказать, значит:

Sл
S--= 1
 м
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!