11 класс·высокий уровень

Под каким углом к горизонту бросили камень?

Условие

Камень бросили под углом к горизонту. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В верхней точке траектории кинетическая энергия камня в 3 раза больше его потенциальной энергии (относительно поверхности Земли). Под каким углом к горизонту бросили камень? Ответ приведите в градусах. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.ИЛИ Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказаннымкритериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 | Максимальный балл | 2 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

Как рассуждать
Решение. Пусть скорость в начале броска равна $v_1,$ а скорость в верхней точке траектории равна $v_2$ В верхней точке траектории вертикальная составляющая скорости равна нулю, поэтому $v_2= v_x$ По условию, в верхней точке траектории кинетическая энергия камня в три раза больше потенциальной, используя этот факт, найдем $v_2:$ $3mgh= \frac{m v_2^{2}}{2} \Leftrightarrow v_2= \sqrt{6gh}$ Воспользуемся законом сохранения энергии, энергия камня в начале броска равна энергии камня в верхней точке его траектории: $\frac{m v_1^{2}}{2} = \frac{m v_2^{2}}{2} + mgh=4mgh,$ $v_1=2 \sqrt{2gh}$ Косинус угла броска камня будет равен отношению $v_x$ к $v_1:$ $\cos альфа = \frac{v_x}{v_1} = \frac{\sqrt{6gh}}{2 \sqrt{2gh}} = \frac{корень из 3}{2}$ Следовательно, угол броска альфа равен 30°. Ответ: 30.

Осталось ещё 1 шаг

Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика — квантовая физика, расчётная задача»

Определите среднюю плотность полученного составного куба.11 классКакой объем такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы11 классОпределите среднюю плотность полученного составного куба.11 классКакой объем такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы11 классМодуль этой силы $F = 12Н$ Коэффициент трения между бруском и11 класс

Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же