Во сколько раз модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории, если тарелку бросили под углом 60° к горизонту со скоростью, модуль которой составляет 14,9 м/с? Ответ (округлите до тысячных): в раз(-а).
Zvezdopad_V_Kosmose
Для решения данной задачи, нам потребуется знать некоторые физические законы, включая закон сохранения импульса и законы движения тела.
Первым шагом, давайте найдем импульс тарелки на верхней точке траектории. Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Обозначим массу тарелки как m и скорость на верхней точке траектории как v.
Так как тарелка находится в верхней точке траектории, ее вертикальная скорость будет равна 0, поскольку она достигла максимальной высоты и находится в состоянии покоя перед тем, как начать свое падение обратно на землю. Однако, поскольку нам дано только значение горизонтальной скорости (14,9 м/с) и угла (60°), нам нужно найти компоненты скорости в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Для этого нам понадобятся тригонометрические соотношения. Компонента горизонтальной скорости (v_x) будет равна произведению общей скорости на косинус угла броска, а компонента вертикальной скорости (v_y) будет равна произведению общей скорости на синус угла броска.
\[ v_x = v \cdot \cos(60°) \]
\[ v_y = v \cdot \sin(60°) \]
Подставляя значение общей скорости (14,9 м/с), получим:
\[ v_x = 14,9 \cdot \cos(60°) \]
\[ v_y = 14,9 \cdot \sin(60°) \]
Вычисляя данные выражения, получим:
\[ v_x \approx 7.45 \, м/с \]
\[ v_y \approx 12.92 \, м/с \]
Теперь мы можем использовать эти значения, чтобы найти импульс тарелки на верхней точке траектории. Поскольку вертикальная скорость равна нулю, импульс в вертикальном направлении также будет равен нулю. Таким образом, нам нужно рассмотреть только компоненту горизонтальной скорости.
Импульс тарелки на верхней точке траектории (p) можно выразить как произведение его массы (m) на горизонтальную скорость (v_x):
\[ p = m \cdot v_x \]
Теперь мы должны найти импульс тарелки при броске.
Аналогично, импульс тарелки при броске можно выразить как произведение его массы (m) на общую скорость (v):
\[ p" = m \cdot v \]
Теперь, чтобы узнать, во сколько раз модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории, нам нужно поделить импульс при броске на импульс на верхней точке траектории:
\[ \frac{p"}{p} = \frac{m \cdot v}{m \cdot v_x} \]
\[ \frac{p"}{p} = \frac{v}{v_x} \]
Подставляя значения скоростей, получим:
\[ \frac{p"}{p} = \frac{14.9}{7.45} \]
\[ \frac{p"}{p} \approx 2.000 \]
Итак, округляя до тысячных, получаем, что модуль импульса тарелки при броске на два раза больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории.
Первым шагом, давайте найдем импульс тарелки на верхней точке траектории. Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Обозначим массу тарелки как m и скорость на верхней точке траектории как v.
Так как тарелка находится в верхней точке траектории, ее вертикальная скорость будет равна 0, поскольку она достигла максимальной высоты и находится в состоянии покоя перед тем, как начать свое падение обратно на землю. Однако, поскольку нам дано только значение горизонтальной скорости (14,9 м/с) и угла (60°), нам нужно найти компоненты скорости в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Для этого нам понадобятся тригонометрические соотношения. Компонента горизонтальной скорости (v_x) будет равна произведению общей скорости на косинус угла броска, а компонента вертикальной скорости (v_y) будет равна произведению общей скорости на синус угла броска.
\[ v_x = v \cdot \cos(60°) \]
\[ v_y = v \cdot \sin(60°) \]
Подставляя значение общей скорости (14,9 м/с), получим:
\[ v_x = 14,9 \cdot \cos(60°) \]
\[ v_y = 14,9 \cdot \sin(60°) \]
Вычисляя данные выражения, получим:
\[ v_x \approx 7.45 \, м/с \]
\[ v_y \approx 12.92 \, м/с \]
Теперь мы можем использовать эти значения, чтобы найти импульс тарелки на верхней точке траектории. Поскольку вертикальная скорость равна нулю, импульс в вертикальном направлении также будет равен нулю. Таким образом, нам нужно рассмотреть только компоненту горизонтальной скорости.
Импульс тарелки на верхней точке траектории (p) можно выразить как произведение его массы (m) на горизонтальную скорость (v_x):
\[ p = m \cdot v_x \]
Теперь мы должны найти импульс тарелки при броске.
Аналогично, импульс тарелки при броске можно выразить как произведение его массы (m) на общую скорость (v):
\[ p" = m \cdot v \]
Теперь, чтобы узнать, во сколько раз модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории, нам нужно поделить импульс при броске на импульс на верхней точке траектории:
\[ \frac{p"}{p} = \frac{m \cdot v}{m \cdot v_x} \]
\[ \frac{p"}{p} = \frac{v}{v_x} \]
Подставляя значения скоростей, получим:
\[ \frac{p"}{p} = \frac{14.9}{7.45} \]
\[ \frac{p"}{p} \approx 2.000 \]
Итак, округляя до тысячных, получаем, что модуль импульса тарелки при броске на два раза больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории.
Знаешь ответ?