С вышки, высота которой h = 34 м, в горизонтальном направлении
бросили камень. Если модуль начальной скорости камня vo = 15 м/с,
то в момент падения на горизонтальную поверхность Земли модуль его скорости v
равен … м/с.
Решение: Тело движется в гравитационном
поле Земли без учета сопротивления. Горизонтальная скорость сохраняется
постоянной, до момента падения, а вертикальная скорость (свободное падение)
изменяется по закону vy = gt. Тогда придется еще
определить время свободного падения
t = (2h/g)½ и vy = g(2h/g)½.
Вектора вертикальной и горизонтальной скорости составляют угол
90°.
Применим
теорему Пифагора и найдем скорость тела в момент падения на горизонтальную
поверхность Земли
v = (vo2 + vy2)½
или
v = (vo2 + 2gh)½
Подставим численные значения и получим ответ v = (152 + 2×10
× 34)½ = 30 м/с.
Замечание: вертикальную составляющую скорости можно найти,
воспользовавшись формулой h = (vy2
− voy2)/(2g), при условии, что voy = 0,
имеем vy2 = 2gh.
Ответ: v = 30 м/с. |