Задание 22

Расчётная задача по механике (один раздел курса) · 73 задания

Задание №22
№22Лёгкое
Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности Земли под углом 60° к горизонту, достиг максимальной высоты, равной 5 м. Сколько време…
Свободное падение
Задание №22
№22Среднее
Плоская льдина плавает в воде, выступая над её поверхностью на высоту h = 0,02 м. Определите массу льдины, если её площадь S = 2500 см². Плотность л…
Закон Архимеда. Условие плавания тел
Задание №22
№22Лёгкое
Определите время прохождения поездом последнего километра пути перед остановкой, если изменение его скорости на этом пути составило 10 м/с. Ускорение…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22Среднее
Деревянная линейка длиной l = 90 см выдвинута за край стола на 1/4 часть своей длины. При этом она не опрокидывается, если на её правом конце лежит гр…
Условия равновесия твёрдого тела в ИСО
Задание №22
№22Среднее
Автомобиль массой 2500 кг двигался по дороге. Eгo положение на дороге изменялось согласно графику зависимости координаты х от времени t (см. рис.). Оп…
Кинетическая энергия материальной точки
Задание №22
№22Лёгкое
В процессе прямолинейного равноускоренного движения тело за 2 с прошло 20 м, увеличив свою скорость в 3 раза. Чему была равна начальная скорость тела?
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22Лёгкое
Два груза, связанных нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы F, приложенной к…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22Среднее
Два груза, связанных нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы F, приложенной к…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22Лёгкое
Последний километр пути перед остановкой поезд преодолел за 250 с. Какова была скорость поезда в начале торможения? Ускорение поезда считать постоянны…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22Сложное
Груз подвешен на пружине жёсткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно опускается вниз на расстояние 5 м в течение 2 с. Какова масса груза,…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22Лёгкое
Тележка массой 50 кг движется со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной дороге. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик массой 50 кг дог…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №22
№22Сложное
Груз массой 0,4 кг подвешен на пружине жёсткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно поднимается вверх на расстояние 5 м в течение 2 с. Како…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО

Задание №22 — Движение под углом к горизонту

Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности Земли под углом $60^{\circ}$ к горизонту, достиг максимальной высоты, равной $5$ м. Сколько времени прошло от момента броска до того момента, когда скорость камня стала горизонтальной? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ваше решениедо 2 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение:
При движении тела, брошенного под углом к горизонту, на него действует только сила тяжести (по условию сопротивлением воздуха пренебречь). Данная сила является причиной ускорения свободного падения, направленного вертикально вниз.
Выберем ось Oy направленную вертикально вверх. Проекция начальной скорости камня на данную ось $V_{0 y} = V_{0} \sin \alpha ,$ проекция ускорения $a_{y} = - g .$ Движение по оси Oy равноускоренное. Тогда проекция скорости на эту ось в любой точке траектории равна $V_{y} = V_{0 y} - gt ,$ а проекция перемещения $S_{y} = \frac{\left(V_{y}\right)^{2} - V \left(0_{y}\right)^{2}}{- 2 g} .$
В точке максимального подъема камня его скорость направлена горизонтально, следовательно, $V_{y} = 0 .$
Применим формулы для данных условий:
$0 = V_{0} \sin - gt ,$
$H = \frac{gt^{2}}{2} .$
Тогда время подъема камня равно:
$t = \sqrt{\frac{2 H}{g}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 5}{10}} = 1$ с.

Ответ: 1 с

Источник: ФИПИ