Что произойдет с временем полета и ускорением шарика если уменьшить начальную скорость

16.04.202224.04.2022 admin 0 Comments

Задание EF18048

Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью υ ₀, за время t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок).

Что произойдёт с временем полёта, дальностью полёта и ускорением шарика, если на этой же установке уменьшить начальную скорость шарика в 2 раза? Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение

Алгоритм решения

Решение

Время полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Исходя из формулы, время никак не зависит от начальной скорости. Поэтому оно при уменьшении начальной скорости вдвое не изменится.

Дальность полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Исходя из формулы, дальность полета зависит от начальной скорости прямо пропорционально. Поэтому, если начальная скорость тела будет уменьшена вдвое, дальность полета тоже уменьшится (вдвое).

Ускорение свободного падения — величина постоянная для нашей планеты. Поэтому изменение начальной скорости никак не повлияет на него. Ускорение не изменится.

Источник

Что произойдет с временем полета и ускорением шарика если уменьшить начальную скорость

Шарик массой m, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью за время полёта t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). В другом опыте на этой же установке шарик массой 0,5m бросают с той же высоты со скоростью Что произойдёт во втором опыте с дальностью полёта и временем полёта шарика по сравнению с первым опытом? Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

шарикаВремя полёта

Время полета найдем из формулы высоты, с которой тело брошено горизонтально:

Время полета не зависит ни от массы, ни от начальной скорости, значит, не изменится (3).

Дальность полета тела, брошенного горизонтально, равно Следовательно, при увеличении скорости увеличивается и дальность полета (1).

Источник

Задание EF18083

В другом опыте на этой же установке шарик массой 2m бросают со скоростью 2 υ ₀.

Что произойдёт при этом с временем полёта, дальностью полёта и ускорением шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение

Алгоритм решения

Решение

Время полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Исходя из формулы, время никак не зависит от начальной скорости и массы тела. Поэтому оно при увеличении начальной скорости и массы вдвое никак не изменится.

Дальность полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Исходя из формулы, дальность полета зависит от начальной скорости прямо пропорционально. Поэтому, если начальная скорость тела будет увеличена вдвое, дальность полета тоже увеличится (вдвое). От массы дальность полета никак не зависит.

Источник

Движение тела, брошенного горизонтально

теория по физике 🧲 кинематика

Если тело бросить горизонтально с некоторой высоты, оно будет одновременно падать и двигаться вперед. Это значит, что оно будет менять положение относительно двух осей: ОХ и ОУ. Относительно оси ОХ тело будет двигаться с постоянной скоростью, а относительно ОУ — с постоянным ускорением.

Кинематические характеристики движения

Графически движение горизонтально брошенного тела описывается следующим образом:

Модуль мгновенной скорости в момент времени t можно вычислить по теореме Пифагора:

Подставив в эту формулу значения проекций мгновенной скорости в момент времени t, получим:

Минимальная скорость в течение всего времени движения равна начальной скорости: v_min = v₀.

Максимальной скорости тело достигает в момент приземления. Поэтому максимальной скоростью тела в течение всего времени движения является его конечная скорость: v_max = v.

Время падения — время, в течение которого перемещалось тело до момента приземления. Его можно выразить через формулу высоты при равноускоренном прямолинейном движении:

h₀ — высота, с которой тело бросили в горизонтальном направлении.

Дальность полета — перемещение тела относительно ОХ. Обозначается буквой l. Так как относительно ОХ тело движется с постоянной скоростью, для вычисления дальности полета можно использовать формулу перемещения при равномерном прямолинейном движении:

Выразив время падения через высоту и ускорение свободного падения, формула для определения дальности полета получает следующий вид:

Горизонтальное смещение тела — смещение тела вдоль оси ОХ. Вычислить горизонтальное смещение тела в любой момент времени t можно по формуле координаты x:

Учитывая, что x₀ = 0, и проекция ускорения свободного падения на ось ОХ тоже равна нулю, а проекция начальной скорости есть модуль этой скорости, данная формула принимает вид:

Мгновенная высота — высота, на которой находится тело в выбранный момент времени t. Она вычисляется по формуле координаты y:

Пример №1. Из окна, расположенного 5 м от земли, горизонтально брошен камень, упавший на расстоянии 8 м от дома. С какой скоростью был брошен камень?

Так как нам известна высота места бросания и дальность полета, начальную скорость тела можно вычислить по формуле:

Выразим начальную скорость и вычислим ее:

Горизонтальный бросок тела с горы

Горизонтальный бросок тела с горы — частный случай горизонтального броска. От него он отличается увеличенным расстоянием между местом бросания и местом падения. Это увеличение появляется потому, что плоскость находится под наклоном. И чем больше этот наклон, тем больше времени требуется телу, чтобы приземлиться.

График горизонтального броска тела с горы

α — угол наклона плоскости к горизонту, s — расстояние от места бросания до места падения

Дальность полета — смещение тела относительно оси ОХ от места бросания до места падения. Она равна произведению расстояния от места бросания до места падения и косинуса угла наклона плоскости к горизонту:

Начальная высота — высота, с которой было брошено тело. Обозначается h₀. Начальная высота равна произведению расстояния от места бросания до места падения и синусу угла наклона плоскости к горизонту:

Пример №2. На горе с углом наклона 30 о бросают горизонтально мяч с начальной скоростью 15 м/с. На каком расстоянии от точки бросания вдоль наклонной плоскости он упадет?

Выразим это расстояние через дальность полета:

Дальность полета выражается по формуле:

Подставим ее в формулу для вычисления расстояния от точки бросания до точки падения:

Выразим с учетом формулы начальной высоты:

Поделим обе части выражения на общий множитель s:

Подставим известные значения:

В другом опыте на этой же установке шарик массой 2m бросают со скоростью 2 υ ₀.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Алгоритм решения

Решение

Время полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Дальность полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Значит, верный ответ — 313.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Алгоритм решения

Решение

Время полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Дальность полета тела, брошенного горизонтально, определяется формулой:

Значит, верный ответ — 323.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Что произойдет с временем полета и ускорением шарика если уменьшить начальную скорость

В момент t = 0 шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью v. Сопротивление воздуха пренебрежимо малo. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отражать (t₀ — время полёта).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) координата y шарика

2) проекция скорости шарика v_y

3) проекция ускорения шарика a_y

4) кинетическая энергия шарика

Пренебрегая силой сопротивления воздуха, заключаем, что на камень действует только сила тяжести, которая сообщает ему постоянное ускорение свободного падения, направленное вниз. Следовательно, проекция ускорения камня постоянна во времени и отрицательна. График А отображает именно такую величину (А — 3). Легко увидеть, что график Б) соответствует координате шарика. Действительно,

Учащиеся роняли с башни шарики для настольного тенниса и снимали их полет цифровой видеокамерой. Обработка видеозаписей позволила построить графики зависимости пути s, пройденного шариком, и его скорости v от времени падения t. Выберите все верные утверждения, характеризующих наблюдаемое падение.

1) Величина ускорения, с которым падал шарик, увеличивалась в интервале времени (0–t₃) и оставалась постоянной при t > t₃.

2) В течение всего времени падения (0–t₅) потенциальная энергия шарика в поле тяжести, отсчитываемая от основания башни, уменьшалась.

3) Сумма кинетической и потенциальной энергий шарика оставалась неизменной во время падения.

4) В течение всего времени падения (0–t₅) величина импульса шарика сначала возрастала, а затем была постоянной.

5) Путь, пройденный за время (0–t₁) меньше пути, пройденного за время (t₃–t₄).

Графики указывают на то, что шарик падал сначала с уменьшающимся ускорением, а затем равномерно.

1) Из графика скорости видно, что сначала скорость увеличения скорости уменьшалась, то есть величина ускорения уменьшалось, затем, при t > t₃, скорость была постоянной — ускорение было равно нулю. Утверждение 1) неверно.

2) Потенциальная энергия, отсчитываемая от основания башни, вычисляется по формуле Утверждение 2) верно.

3) В процессе падения шарика его скорость стала постоянной. Это обусловлено трением шарика о воздух, которое, тем самым, необходимо принять во внимание. Поскольку часть энергии уходила в тепло, полная механическая энергия шарика, равная сумма кинетической и потенциальной энергий, не сохранялась. Утверждение 3) неверно.

4) Величина импульса вычисляется по формуле Она увеличивалась, пока росла скорость, затем не менялась. Утверждение 4) верно.

5) Из графика зависимости пути от времени видно, что путь, пройденный за время (0–t₁) меньше пути, пройденного за время (t₃–t₄). Утверждение 5) верно.

Камень бросили вертикально вверх с поверхности земли. Считая сопротивление воздуха малым, установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

ГРАФИК

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

1) Проекция скорости камня ;

2) Кинетическая энергия камня;

3) Проекция ускорения камня ;

4) Энергия взаимодействия камня с Землей.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Пренебрегая силой сопротивления воздуха, заключаем, что на камень действует только сила тяжести, которая сообщает ему постоянное ускорение свободного падения, направленное вниз. Тогда зависимость проекции скорости камня от времени приобретает вид График Б отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график Б соответствует проекции скорости камня (Б — 1). Легко видеть, что график А представляет кинетическую энергию камня (А — 2). Действительно,

Маленький шарик начинает падать на горизонтальную поверхность пола с высоты 2 м. Из-за дефектов поверхности пола шарик при ударе о него теряет 20% своей кинетической энергии и отскакивает от пола под углом 60° к горизонту. На какую максимальную высоту поднимется шарик после удара о пол? Ответ укажите в метрах с точностью до одного знака после запятой.

Будем отсчитывать потенциальную энергию от уровня пола. В начальный момент времени шарик обладает только потенциальной энергией Во время падения выполняется закон сохранения энергии, поэтому к моменту удара шарика о пол, вся потенциальная энергия переходит в кинетическую. Таким образом, сразу после удара кинетическая энергия шарика становится равной После удара шарик летит по параболе, при этом начальная скорость полета равна Проекция начальной скорости на вертикальную ось равна: Время полета вверх можно найти из условия обращения в ноль вертикальной проекции скорости: Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется шарик равна: