скейтборд массой М=500 г находиться ** горизонтальной поверхности. ** одном конце...

0 голосов
144 просмотров

скейтборд массой М=500 г находиться на горизонтальной поверхности. На одном конце скейтборда в точке А сидит лягушка.С какой наименьшей скоростью она должна прыгнуть, чтобы попасть в точку В на скейтборде, отстоящую на l=26 см от точки А? Масса лягушки m=150 г. Трением между скейтбордом и поверхностью пренебречь.

Физика (49 баллов) | 144 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

По закону сохранения импульса:

mv0*cosa = MV  (в проекциях на горизонтальную ось).

Скорость скейтборда направлена навстречу движению лягушки и равна:

V=\frac{m}{M}v_{0}cosa.

(a - угол прыжка лягушки к горизонту).

Дальность полета лягушки вычислим из уравнений кинематики для тела, брошенного под углом к горизонту:  (t(полета) = 2(tподъема)=2t)

2v_{0}cosa*t=S;

v_{0}sina=gt.

Учтем, что за время полета лягушки скейт приблизится к ней на расстояние 2Vt, то есть:

S = l - 2Vt.

В результате получим:

l\ =\ 2v_{0}cosa*(1+\frac{m}{M})*\frac{v_{0}sina}{g}=\frac{v_{0}^2sin2a}{g}(1+\frac{m}{M}).

Чтобы скорость была минимальной, sin2a должен равняться 1. То есть лягушка должна прыгнуть под углом 45 гр. Теперь выражаем скорость:

v_{0}=\sqrt{\frac{l*M*g}{M+m}}\ =\ \sqrt{\frac{0,26*0,5*10}{0,65}}\ =\ 1,4\ \frac{m}{c}.

Ответ: 1,4 м/с, под углом в 45 град.

(84.9k баллов)
Похожие задачи