Page 94 -
P. 94

5.2   Движение тела в поле тяготения


               •  Какой будет
              ПРОЕКТНАЯ ВЕРСИЯ
               траектория                    Рассмотрим, случай когда векторы ускорения и скорости
               движения тела,             расположены под любым углом относительно друг друга. Если
               если бросить его с         → →
                                          a =g , то из выражений (2.13) и (2.14) используем векторную
               поверхности Земли                                                                          2
                                                                                                  
               под любым углом к          запись уравнений перемещения и скорости  h = υ             t ⋅ +  gt ⋅  ;
               горизонту?                                                                       0      2
               •  Какой будет             и  υ = υ + ⋅gt   — запись проекции в любое время. Рассмотрим
                                                  0
   Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
               траектория                 запись (используя таблицу и сравнивая два столбца), тело,
               движения тела,             брошенное под углом к горизонту, и тело, брошенное парал-
               если бросить его с         лельно Земле. Тело движется равномерно вдоль независимой
               любой высоты над
               поверхностью Земли         горизонтали, вдоль вертикали тело движется равноускоренно.
               с любой скоростью?         Это называется принципом независимости движения тела.
               •  В чем сходство и
               различие между двумя        ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
               случаями выше?
               •  Если векторы                Если в игре Аngry Birds (игра в онлайне) любое тело бросить со скоро-
                                                    
                                                
                                           υ
                                                  + ⋅gt
               скорости и ускорения       стью υ=   под углом α к горизонту, то
                                                 0
               тела находятся на             а) сколько времени будет лететь тело;
               одной прямой, то              б) на какую наибольшую высоту поднимется тело;
               какова  траектория            в) какова дальность полета тела;
               его движения?                 г) какова траектория полета тела;
                                             д) каково уравнение движения тела?
                                             Решение.
              КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА                 Шаг  1.  Проекции  перемещения  на  осях  (горизонтальная  —
                                          Ох,  вертикальная  —  Оу)  приведены  в  первом  столбце  таблицы.
              ■  принцип                  Во втором столбце дано уравнение проекции скорости.
                независимости
                                             Шаг  2.  Применим  к  задаче  записи  таблицы.  Учитывая  направление
              ■  скорость броска          ХОҮ на рисунке, мы показали местонахождения тела, у которого в любое
                                          время известны скорость и угол (для нас имеется подсказка − υ(t), есть
                                          проекции на осях).
                Тела, брошенные к го-        Шаг 3. Охарактеризуем движение, не глядя на последний столбец таб-
                ризонту под углом бо-     лицы. Каков характер движения на оси Ох? Каково движение на оси Оу?
                      О
                лее  45 ,  движутся  по   g =0 и x =0? Вдоль оси Ох тело движется равномерно.
                                           x     0
                навесной траектории,         1.  Определим  время  полета:  t=?  y=0,  если  тело  кос-
                                   О
                под углом менее 45  –     нется земли, y(t)=0; зная уравнение движения на оси Оу;
                по настильной траек-                              2
                                   О
                тории, под углом 45  –     yt() = υ  ⋅ sinα  t ⋅−  gt ⋅  , учитывая направление оси Оу и t>0,
                по  траектории  мак-              0             2
                симальной  дальности      получим
                полета.                                                        ⋅ gt 2
                                                                υ ⋅sin α ⋅ −t     =  0.                  (5.3)
                                                                 0
                                                                              2
                                             Сократив обе части равенства на время t, получим общее
                                          время полета:
                                                                       2υ sin α
                                                                t    =   0      .                        (5.4)
                                                                полета
                                                                           � g

              94
   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99