Menu
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.


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.


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
  • Два плоских зеркала расположены под углом 120 градусов друг к другу. Источник света помещен симметрично зеркалам на расстоянии L=12 см от линии их пересечения. Определить рас...
  • Спортсмен на соревнованиях проходивших в Осло, послал копье на 90м 86см. На каком расстоянии приземлилось бы копье, если бы оно было пущено с такой же скоростью и под тем же...
  • После выстрела из пушки массой 2000 кг снаряд массой 2 кг летит к горизонту со скоростью 800 м/c под углом 60 градусов к горизонту. Чему ровна скорость отката пушки?...
  • На тело массой 0,4 кг, действуют две силы, модули которых одинаковы и равны 5 Н. Определите ускорение тела, если силы направлены под углом: 1) 0 градусов 2) 180 градусов 3) 9...
  • Мальчика везут на санках, прикладывая силу 20 Н. Веревка за которую тянут санки, составляет угол 30 градусов с горизонтом. Чему равна работа силы упругости, возникающей в вер...