Шарик, брошенное горизонтально с высоты с начальной скоростью за время пролетело в горизонтальном направлении расстояние (см. рис.). Как изменятся дальность полёта и скорость шарика в момент падения, если, не меняя начальной скорости шарика, увеличить высоту ? Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения.
- Увеличится.
- Уменьшится.
- Не изменится.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице.
Решение:
Перед решением задачи разберемся с движением тела по вертикальной оси и горизонтальной оси . Движение брошенного тела по оси является равномерным, а по оси равноускоренным без начальной скорости, так проекция на вертикальную ось равна нулю. Тогда воспользуемся формулой для расчёта пути при равноускоренном движении , как следует из формулы при увеличении начальной высоты время полета увеличивается. Теперь рассмотрим формулу равномерного движения и получим , следовательно так как время полета увеличивается, то и дальность полёта увеличится.
Теперь воспользуемся законом сохранения энергии:
Из формулы видно, что при увеличении высоты максимальная скорость шарика, т.е скорость в момент падения будет увеличится.