Как и во сколько раз надо изменить скорость тела, брошенного горизонтально, чтобы при высоте вдвое меньшей получить прежнюю дальность полета?





Сопротивлением воздуха пренебрегаем.  Скорость полёта  тела в любой момент времени состоит из двух составляющих - вертикальной и горизонтальной. Горизонтальная скорость остаётся неизменной за все время полета от броска до падения на землю. 

Если с высоты h тело бросали с начальной скоростью v1, то тело упало на расстоянии x.

x=v_1t_1       (1)

где t_1 - время падения с высоты h.

 Время падения при броске с высоты h:

t_1=\sqrt{\frac{2h}{g}}        (2)

(2) в (1)   

x=v_1*\sqrt{\frac{2h}{g}}        (3)

Время падения при броске с высоты 0,5h:

t_2=\sqrt{\frac{2*0,5h}{g}}=\sqrt{\frac{h}{g}}       (4)

За это время, согласно условию, тело должно пролететь свой путь и упасть в точке х.

x=v_2t_2       (5)

(5) подставим в (4)

x=v_2 *\sqrt{\frac{h}{g}}       (6)

Левые части (3) и (6) одинаковы, значит, правые части равны. Запишем равенство правых частей.

v_1*\sqrt{\frac{2h}{g}}=v_2 *\sqrt{\frac{h}{g}}        (7)

v_2=\frac{v_1*\sqrt{\frac{2h}{g}}}{\sqrt{\frac{h}{g}}}=\sqrt{2}v_1\approx 1,41v_1

Ответ: скорость надо увеличить в 1,41 раза


Комментарии