Для решения этой физической задачи, нам необходимо использовать закон сохранения механической энергии.
Закон сохранения энергии говорит о том, что общая энергия системы, стоящей на месте или движущейся, остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы. В данном случае, на систему (камень, который выпущен под углом) действует только сила тяжести, поэтому энергия должна быть сохранена.
На изображении видно, что камень был выпущен с какой-то высоты и приобрел горизонтальную скорость. Нам нужно найти горизонтальную составляющую скорости камня.
Давайте разделим движение на две составляющие: вертикальную и горизонтальную.
Вертикальное движение будет подчиняться закону свободного падения. Это означает, что скорость по вертикали будет меняться с течением времени, а скорость по горизонтали останется постоянной.
1. Воспользуемся формулой для вертикальной составляющей скорости (Vy):
Vy = V₀y + gt,
где V₀y - начальная вертикальная скорость (у нас она равна 0, так как камень выпущен горизонтально),
g - ускорение свободного падения (принимается за 9.8 м/с²),
t - время.
2. Теперь нам нужно найти время полета камня (t). Вертикальное движение займет половину всего времени полета (t/2), так как вверх оно будет двигаться по одному пути, а вниз - по другому.
Используя формулу для вертикального полета, можем найти время полета (t):
h = V₀yt - (1/2)gt²,
где h - высота (у нас она равна 29 м).
Теперь мы знаем, что время полета (t) примерно равно 2.43 секунды.
3. Теперь, используя значение времени полета, мы можем найти горизонтальную скорость (Vx). Вертикальное и горизонтальное движение не зависят друг от друга, поэтому для нахождения горизонтальной скорости мы можем использовать формулу S = Vxt, где S - горизонтальное расстояние (у нас оно также равно 29 м).
29 = Vx * 2.43,
Vx = 29 / 2.43,
Vx ≈ 11.93 м/с.
Таким образом, горизонтальная составляющая скорости камня равна примерно 11.93 м/с.
тут над черчить в тетрадке