federikorus
ответ дан

Физика 9 класс, механика. Прошу помочь решить задачу по данному разделу. Сам никак не могу додуматься как связать движение тела, брошенного под углом к горизонту, к которому потом прикладывают СИЛУ. Задача серьёзная, но и баллов даю много. Буду очень благодарен за грамотное решение, но сильно подробное тоже не требуется ;)

Физика 9 класс механика Прошу помочь решить задачу по данному разделу Сам никак не могу додуматься как связать движение тела брошенного под углом к горизонту к class=

Ответ :

Рассмотрим падение тела с некоторой постоянной высоты [tex]h[/tex]. Понятно, что время падения зависит только от ускорения, приложенного к телу и начального значения вертикальной компоненты скорости, вне зависимости от горизонтальной составляющей. Поэтому из формулы [tex]\frac{at^2}{2}=h[/tex] становится ясно, что [tex]t\propto \frac{1}{\sqrt{a}}[/tex].

Все силы направлены вертикально, а значит, горизонтальная компонента скорости [tex]v_{0x}[/tex] сохраняется. Поэтому [tex]\frac{L}{S}=\frac{v_{0x}t_{1}}{v_{0x}t_{2}}=\sqrt{\frac{a_{2}}{a_{1}} }[/tex]. При этом [tex]a_{1}=\frac{mg}{m}=g,\; a_{2}=\frac{mg-F}{m}[/tex]. Имеем: [tex]\frac{L}{S}=\sqrt{\frac{mg-F}{mg} } \Rightarrow m=\frac{FS^2}{g(S^2-L^2)}[/tex]

Ответ:

[tex]m=\frac{F}{g-\frac{L^2g}{S^2} }[/tex]

Объяснение:

До включения ракетного двигателя модуль двигался как обычное тело, брошенное под углом к горизонту, расстояние от точки броска до наивысшей точки траектории определяется формулой

[tex]L=\frac{v_0^2sin2\alpha }{2g}[/tex] (1)

После включения двигателя, ускорение свободного падения уменьшилось на величину равную [tex]F/m[/tex] и стало составлять

[tex]g'=g-\frac{F}{m}[/tex] (2)

Следовательно, новая дальность уже высчитывается для тела, брошенного горизонтально

[tex]S=v_0cos\alpha \sqrt{\frac{2h}{g-\frac{F}{m} } }[/tex] (3)

Высоту полета h можно найти по формуле

[tex]h=\frac{v_0^2sin^2\alpha }{2g}[/tex] (4)

Подставляя (4) в (3) и выполняя все преобразования, получим

[tex]S=\frac{v_0^2sin2\alpha }{2} \sqrt{\frac{1}{g(g-\frac{F}{m} )} }[/tex]

С учетом того, что [tex]\frac{v_0^2sin2\alpha}{2} =Lg[/tex] это следует из формулы (1)

[tex]S=\sqrt{\frac{L^2g^2}{g(g-\frac{F}{m} )} }[/tex]

Или

[tex]S^2=\frac{L^2g^2}{g^2-g\frac{F}{m} } => m=\frac{F}{g-\frac{L^2g}{S^2} }[/tex].