Визначте швидкість об’єкта, який було запущено із початковою швидкістю 15 м/с під кутом до горизонту, коли він

Пояснення: Для вирішення цієї задачі нам потрібно застосувати принципи горизонтального та вертикального руху.

Згідно з принципом горизонтального руху, горизонтальна складова швидкості залишається постійною протягом всього руху, відносно вісі X (горизонтальна вісь). Тому можна записати, що швидкість об’єкта по горизонталі Vx = 15 м/с.

Згідно з принципом вертикального руху, вертикальна складова швидкості постійно змінюється під дією сили тяжіння, відносно вісі Y (вертикальна вісь). Початкова вертикальна компонента швидкості (Vy) становить 0 м/с, оскільки об’єкт був запущений вертикально вгору. Гравітаційне прискорення (g) становить 9,8 м/с².

Тимчасово, коли об’єкт перебуває на висоті 10 метрів над землею, вертикальна складова швидкості (Vy) у певний момент часу буде відома, але його горизонтальна складова швидкості (Vx) залишатиметься постійною.

Так як в вертикальному русі немає зміни прискорення, ми можемо визначити час (t) за допомогою формули: h = Vy*t + (1/2)*g*t^2, де h — висота, t — час руху, а g — прискорення вільного падіння. Після встановлення значення h = 10 м і g = 9.8 м/с², ми можемо знайти значення t.

Знайдений час можна використати для визначення вертикальної складової швидкості (Vy = g*t), або загальної швидкості об’єкта (V) за допомогою теореми Піфагора: V = sqrt(Vx^2 + Vy^2).

Окремий випадок, коли об’єкт досягає максимальної висоти, також пов’язаний зі спеціальним аспектом: коли вертикальна компонента швидкості (Vy) стає рівною нулю, тоді рух об’єкта зупиняється на даний час, поки об’єкт почне рухатися вниз, зберігаючи горизонтальну складову швидкості (Vx).

Приклад використання: Знайти швидкість об’єкта, який було запущено із початковою швидкістю 15 м/с під кутом до горизонту, коли він знаходиться на висоті 10 метрів. Припускаючи відсутність опору повітря.

Рекомендації: Для кращого розуміння цього питання, зручно використовувати діаграми, які відображають горизонтальні і вертикальні компоненти руху. Також рекомендується вивчити основні принципи горизонтального і вертикального руху, а також формули, що стосуються цих принципів, такі як формула часу, формула для вертикальної складової швидкості і теорема Піфагора.

Вправа: Об’єкт кинули під кутом 30 градусів до горизонту. Визначте горизонтальну та вертикальну складові його початкової швидкості, якщо загальна початкова швидкість становить 20 м/с. (Заокругліть ваші відповіді до двох знаків після коми).