5.
|
Прибор наблюдения обнаружил летящий снаряд и зафиксировал его горизонтальную координату х1 и высоту h1 = 1655 м над Землёй (см. рисунок). Через 3 с снаряд упал на Землю и взорвался на расстоянии l = 1700 м от места его обнаружения. Чему равнялось время полёта снаряда от пушки до места взрыва, если считать, что сопротивление воздуха пренебрежимо малό? Пушка и место взрыва находятся на одной горизонтали.
|
При отсутствии сопротивления воздуха траектория снаряда — парабола, и в точке падения на Землю снаряд должен иметь ту же по модулю скорость , составляющую с горизонталью тот же угол α, что и в точке вылета. Поэтому если из точки взрыва выпустить воображаемый снаряд обратно со скоростью , направленной под углом α к горизонту, то он полетит по той же траектории и упадёт на пушку (см. рисунок).
Проведём горизонтальную ось Oх с началом в точке взрыва, направленную к пушке. На этой оси координата точки, где снаряд был обнаружен, м, а по вертикальной оси её координата h = h1. Время полёта до этой точки t1 = 3 c. Согласно формулам кинематики имеем:
(1)
(2)
Из уравнения (1) находим: . Подставив это выражение в уравнение (2), получаем: .
Отсюда: ; α = 45о. Время τ полёта снаряда находим из уравнения . При t = τh = 0. Следовательно, , с.
Ответ: τ ≈ 113 с
|