Под каким углом α к горизонту брошен камень с земли? Какова начальная скорость камня v0? Через какое время после броска

Пусть α - угол, под которым камень брошен к горизонту, v0 - начальная скорость камня.

Для решения этой задачи воспользуемся законами движения тела в гравитационном поле Земли.

1. Найдем начальную горизонтальную скорость камня vx0. Так как камень брошен с земли, горизонтальная скорость на протяжении всего полёта будет постоянной и равной начальной горизонтальной скорости.

2. Найдем начальную вертикальную скорость камня vy0. Используем уравнение движения по вертикали для свободного падения: vy0 = g * t, где g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на поверхности Земли), t - время, за которое камень достигнет максимальной высоты. Так как камень брошен с земли, начальная вертикальная скорость равна 0, поэтому vy0 = 0.

3. Найдем угол α. Используем формулу тангенса: tg(α) = vy0 / vx0. Так как vy0 = 0, tg(α) = 0. Значит, α = 0°.

4. Найдем модуль начальной скорости v0. Воспользуемся теоремой Пифагора: v0 = sqrt(vx0² + vy0²) = sqrt(vx0²) = vx0.

Таким образом, угол α равен 0°, начальная скорость камня v0 равна начальной горизонтальной скорости vx0, скорость камня в момент, когда угол между векторами скорости и ускорения равен 90°, также равна величине vx0.

При пренебрежении сопротивлением воздуха начальная скорость камня v0 будет постоянна на протяжении всего полета, так как в горизонтальном направлении при отсутствии действия силы сопротивления скорость остается постоянной, а в вертикальном направлении из-за действия ускорения свободного падения камень будет двигаться с постоянным вертикальным ускорением.