Дальность полёта l двух тел, брошенных под различными углами к горизонту с одинаковой по модулю начальной скоростью, равна 60 м. Один угол бросания больше другого на 48°.
а) Чему равны углы бросания?
б) Чему равна начальная скорость тел?
в) На какое максимальное расстояние можно бросить тело с той же по модулю начальной скоростью?
г) На какую максимальную высоту можно бросить тело с той же по модулю начальной скоростью?
от

1 Ответ

дано:  
l = 60 м (дальность полета),  
углы бросания α1 и α2,  
α2 = α1 + 48°.

найти:  
а) углы бросания α1 и α2,  
б) начальную скорость v,  
в) максимальное расстояние R,  
г) максимальную высоту H.

решение:  
Дальность полета снаряда определяется формулой:  
R = (v^2 * sin(2α)) / g.  

Для двух углов бросания:  
l = (v^2 * sin(2α1)) / g,  
l = (v^2 * sin(2α2)) / g.  

Так как l = 60 м:  
60 = (v^2 * sin(2α1)) / g,  
60 = (v^2 * sin(2(α1 + 48°))) / g.  

Сравниваем два уравнения:  
sin(2α1) = sin(2(α1 + 48°)).  

Используем формулу для синуса:  
sin(A) = sin(B) → A = B + k * 180, где k - целое число.  
Таким образом, имеем:  
2α1 = 2α1 + 96° + k * 180.  
k = -1 (потому что угол увеличивается).  
Получаем:  
0 = 96° - 180°,  
α1 = 42°  
и  
α2 = 42° + 48° = 90°.

Теперь найдем начальную скорость v. Подставим один из углов в формулу дальности:  
60 = (v^2 * sin(84°)) / g.  
g ≈ 9.81 м/с², sin(84°) ≈ 0.998.  
60 = (v^2 * 0.998) / 9.81.  
v^2 = 60 * 9.81 / 0.998 ≈ 588.67,  
v ≈ √588.67 ≈ 24.24 м/с.

в) Максимальное расстояние R достигается при угле 45°.  
Rmax = (v^2) / g.  
Rmax = (24.24^2) / 9.81 ≈ 60 м (подтверждение).

г) Высота H определяется формулой:  
H = (v^2 * sin^2(θ)) / (2 * g), где θ = 90° (максимальный угол).  
H = (24.24^2 * sin^2(90°)) / (2 * g) = (24.24^2) / (2 * 9.81).  
H = 588.67 / 19.62 ≈ 30 м.

ответ:  
а) углы бросания α1 = 42° и α2 = 90°,  
б) начальная скорость v ≈ 24.24 м/с,  
в) максимальное расстояние Rmax = 60 м,  
г) максимальная высота H ≈ 30 м.
от