5. Длина тени (2 Б.)
Однажды летним солнечным утром мальчик решил измерить длину тени от своего дома. Длина тени оказалась равна 6,4 м. Мальчик знает, что высота дома составляет 7,4м. Чему будет равна длина тени мальчика, если его рост равен 124см?
ответ (округли до целого числа): см.
Объяснение:
1.. вариант
Vo=600м/сек
α=60°
g=10м/сек²
S - ?
t - ?
Скорость снаряда разложим на составляющие
Vs=Vo×cosα, направленное горизонтально и
Vh=Vo× sinα, направленное вертикально вверх.
Время подъёма снаряда находим по формуле,
V'h=Vh - gt . Так как скорость в точке возвышения
V'h=0 ,
То время подъёма снаряда
t=Vh/ g .
Дальность полёта в безвоздушном пространстве
S1=Vo×2t=2 ×Vh×Vs/ g или
S1=2×Vo²×sinα×cosα/ g=Vo²×sin2α/g
С учётом сопротивления воздуха
S=S1/3=Vo²×sin2α/3g
Здесь sinα=sin120°=√3/2
Без учёта сопротивления воздуха дальность полёта составит:
S1=600²×√3/10×2=31176,9 метр
С сопротивлением воздуха
S=600²×√3/3×10×2=10392,3 метр
Максимальная высота до которой поднимается снаряд
h=(Vo×sinα)²/2g=(600×sin60°)² /2×10=13775,51м
Время подъёма на максимальную высоту
t=Vo×sinα/g=600×sin60°/10=51,96 сек
Полное время полёта
t1=2Vo×sinα/g=2×600÷sin60°/10=10,39сек
2..вариант при g=9,81м/сек²
Vo=600м/сек
α=60°
g=9,81м/сек²
S - ?
t - ?
Скорость снярада разложим на составляющие
Vs=Vo×cosα, направленное горизонтально и
Vh=Vo× sinα, направленное вертикально вверх.
Время подъёма снаряда находим по формуле,
V'h=Vh - gt . Так как скорость в точке возвышения
V'h=0 ,
То время подъёма снаряда
t=Vh/ g .
Дальность полёта в безвоздушном пространстве
S1=Vo×2t=2 ×Vh×Vs/ g или
S1=2×Vo²×sinα×cosα/ g=Vo²×sin2α/g
С учётом сопротивления воздуха
S=S1/3=Vo²×sin2α/3g
Здесь sinα=sin120°=√3/2
Без учёта сопротивления воздуха дальность полёта составит:
S1=Vo×sin2α/2g=600²×√3/9,81×2=31780,7м
С сопротивлением воздуха
S=Vo×sin2α/3×2g=600²×√3/3×9,81×2=10593,58 м
Максимальная высота до которой поднимается снаряд
h=(Vo×sinα)²/2g=(600×sin60°)² /2×9,81=13761,467м
Время подъёма на максимальную высоту
t=Vo×sinα/g=600×sin60°/9,81= 52,9679сек
Полное время полёта
t1=2×Vo×sinα/g=2×600×sin60°/9,81=10,59сек
То же самое напряжение будет на резисторе R4. U4=U3=30В
I4 = U4 / R4 = 30 В / 15 Ом = 2 А
Значит через всю цепь проходит ток I общ = I3 + I4 = 2 + 2 = 4 А
Этот же ток проходит в сумме через резисторы R1 и R2
Общее сопротивление левой части цепи (резисторов R1 и R2) будет:
R12 = R1*R2/(R1+R2) = 4*4/(4+4) = 2 Ом
Значит напряжение на левой части цепи U1=U2=I общ * R12 = 4 * 2 = 8 В
Ток через резистор R1: I1=U1/R1 = 8 / 4 = 2 А
I2 = U2 / R2 = 8 / 4 = 2 А.
Ответ: U1 = U2 = 8 В, U3 = U4 = 30 В, I1 = 2 А, I2 = 2A, I3=2A, I4=2A
2) I1 = I2 = U / (R1+R2) = 8В / (3 Ом+5 Ом) = 1 А
I3 = I4 = U / (R3 + R4) = 8В / (2 Ом + 6 Ом) = 1 А
U1 = I1*R1 = 1 * 3 = 3 В
U2 = I2*R2 = 1 * 5 = 5 В
U3 = I3*R3 = 1 * 2 = 2 В
U4 = I4*R4 = 1 * 6 = 6В