Снаряд разрывается в верхней точке траектории на высоте h = 15,9 м на две одинаковые части. через время t = 3,0 с после взрыва одна часть падает на землю под тем местом, где произошел взрыв. определите, с какой скоростью и под каким углом к горизонту начала двигаться вторая часть снаряда после взрыва, если первая упала на расстоянии l = 636 м от места выстрела. сопротивление воздуха не учитывать.
Объяснение:
h=4 м
L=30 м
N₁=mg - вес на первом (горизонтальном) участке
S₁ = 20 м
F₁=N₁*μ=mg*μ - сила трения на горизонтальном участке
А₁=F₁*S₁ =mg*μ*S₁- выполненная работа на горизонтальном участке
S₂= корень( h^2+L^2) - длина наклонной
N₂=mg*cos()=mg*L/S₂ - вес на втором (наклонном) участке
mg*sin()=mg*h/S - скатывающая сила на наклонном участке
F₂=mg*sin()+N₂*μ=mg*h/S₂+mg*L/S₂*μ - сила трения и скатывающая силы
A₂=F₂*S₂=mg*h + mg*L*μ - выполненная работа на наклонном участке
E=А₁+А₂=mv²/2 - по закону сохранения энергии кинетическая энергия тратится на выполнение работы
А₁+А₂=mv²/2
mg*μ*S₁ + mg*h + mg*L*μ = mv²/2
g*(μ*(S₁ + L)+h) = v²/2
v = корень(2*g*(μ*(S₁ + L)+h)) = корень(2*10*(0,04*(20 + 30)+4)) = 10,95 м/с ~ 11 м/с - это ответ
Объяснение (вычисления кропотливые, обязательно проверяйте):
У задачи два варианта решения:
1) угол броска направлен ниже линии горизонта
2) угол броска направлен выше линии горизонта
Вариант 1)
Разложим проекции скорости вначале V0 и вконце V1 полёта на оси.
При этом
Из закона сохранения энергии имеем
Теперь можно найти время полёта
Пройденный путь будет равен
2) Во втором случае добавится время, которое тело пролетит выше уровня H
Время до середины этого участка траектории будет
Всё время этой части траектории будет
Это время добавляем к времени, полученном в первой части
Аналогично вычисляем путь