Присоединиться

11 класс·высокий уровень

С какой начальной скоростью υ₀ был брошен первый шарик?

Условие

Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом α к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно τ. С какой начальной скоростью υ₀ был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] Обоснование.1. Выберем инерциальную систему отсчёта, связанную с Землёй. За начало отсчёта координат примем первоначальное положение первого шарика.2. Шарики будем считать материальными точками.3. Так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, то движение шариков можно считать свободным падением.4. Считаем время взаимодействия шариков при неупругом столкновении малым. Следовательно, импульсом внешней силы (силы тяжести) за это время можно пренебречь. Значит, импульс системы двух шариков при столкновении сохраняется. Перейдем к решению.1. Первый шарик начинает движение из начала координат, а второй — из точки A. До и после столкновения (происходящего в точке B) шарики свободно падают. Поэтому до столкновения для первого шарика y1(t)=v0yt−gt22=v0sin⁡альфа⋅t−gt22,y_1 ( t ) = v_0 y t - \frac{g t^{2}}{2} = v_0 \sin альфа \cdot t - \frac{g t^{2}}{2} , v1y(t)=v0sin⁡альфа−gt,v_1 y ( t ) = v_0 \sin альфа - g t, а для второго шарика v2y(t)=−gtv_2 y ( t ) = - g t

Осталось ещё 3 шага

  1. Шарики сталкиваются в момент t₁, при этом…

  2. Столкновение шариков происходит на высоте…

  3. Поскольку скорость _0 шариков после удара…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»

С какой начальной скоростью υ₀ был брошен первый шарик? — решение с объяснением | Lom Ai