Однажды летним солнечным утром мальчик решил измерить длину тени от своего дома. Длина тени оказалась равна 4,7 м. Мальчик знает, что высота дома составляет 6,4м. Чему будет равна длина тени мальчика, если его рост равен 134см?
округли до целого числа
mg+F+N+Fтр=0
в проекции на ось движения
-mg*sin(pi/18)+F*cos(x-pi/18)+0-Fтр=0
в проекции на ось перпендикулярно направлению движения
-mg*cos(pi/18)+F*sin(x-pi/18)+N+0=0
кроме того Fтр = k*N
надо найти зависимость F=F(x) и ее экстремум (минимум)
-mg*sin(pi/18)+F*cos(x-pi/18)+0-Fтр=0
-mg*cos(pi/18)+F*sin(x-pi/18)+N+0=0
Fтр = k*N
-mg*sin(pi/18)+F*cos(x-pi/18)-k*N=0
-mg*cos(pi/18)+F*sin(x-pi/18)+N=0
-mg*sin(pi/18)+F*cos(x-pi/18)=k*(mg*cos(pi/18)-F*sin(x-pi/18))
N=mg*cos(pi/18)-F*sin(x-pi/18)
-mg*sin(pi/18)+F*cos(x-pi/18)=k*mg*cos(pi/18)-k*F*sin(x-pi/18)
F*cos(x-pi/18)+k*F*sin(x-pi/18)=k*mg*cos(pi/18)+mg*sin(pi/18)
F*(cos(x-pi/18)+k*sin(x-pi/18))=mg*(k*cos(pi/18)+sin(pi/18))
F=mg*(k*cos(pi/18)+sin(pi/18))/ ((cos(x-pi/18)+k*sin(x-pi/18))
F=const// ((cos(x-pi/18)+k*sin(x-pi/18))
найдем максимум функции y(x) = cos(x-pi/18)+k*sin(x-pi/18) и приравняем нулю
y`=-sin(x-pi/18)+k*cos(x-pi/18)=0
x-pi/18=arctg(k)
x=arctg(k)+pi/18 = arctg(0,25)+pi/18 = 0,419512 рад = 24,03624 град ~24˚ 2`10``
x(t)=v0*cos(alpha)*t
t=x/(v0*cos(alpha))
y=h+v0*sin(alpha)*t-gt^2/2=h+v0*sin(alpha)*(x/(v0*cos(alpha)))-g*(x/(v0*cos(alpha)))^2/2
y(x)=h+x*tg(alpha)-g*x^2/(2*v0^2*cos^2(alpha))
написано у(х) при условии y(0)=h
если начало координат в точке броска y(х=0)=0, то уравнение такое
y(x)=x*tg(alpha)-g*x^2/(2*v0^2*cos^2(alpha))
hмакс = h+v0^2*sin^2(alpha)/(2g)
время подъема t1=v0*sin(alpha)/g
время опускания t2=корень(2*hмакс/g)=корень(2*(h+v0^2*sin^2(alpha)/(2g))/g)
время полета t= t1+t2=v0*sin(alpha)/g+корень(2*(h+v0^2*sin^2(alpha)/(2g))/g)
дальность полета S=t*v0*cos(alpha)=(v0*sin(alpha)/g+корень(2*(h+v0^2*sin^2(alpha)/(2g))/g))*v0*cos(alpha)