Вопрос задан 21.10.2026 в 21:01. Предмет Физика. Спрашивает Няникова Лилия.

Камень брошен со скоростью 20 м/с под углом 30 градусов к горизонту с башни высотой 15 м. На каком расстоянии от основания башни камень упадёт на поверхность Земли?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Пучков Тимофей.

Дано:

  • Начальная скорость камня: v0=20v_0 = 20 м/с.

  • Угол броска к горизонту: α=30∘\alpha = 30^\circ.

  • Высота башни: h=15h = 15 м.

  • Ускорение свободного падения: g=10g = 10 м/с².

Найти: расстояние SS от основания башни до точки падения камня.

Решение

Движение камня можно разложить на два независимых движения: горизонтальное (равномерное) и вертикальное (равноускоренное).

1. Найдём горизонтальную и вертикальную составляющие начальной скорости.

Горизонтальная составляющая:

v0x=v0cos⁡αv_{0x}=v_0\cos\alpha
v0x=20cos⁡30∘=20⋅32v_{0x}=20\cos30^\circ=20\cdot\frac{\sqrt3}{2}
v0x=103≈17,32 м/с\boxed{v_{0x}=10\sqrt3\approx17{,}32\text{ м/с}}

Вертикальная составляющая:

v0y=v0sin⁡αv_{0y}=v_0\sin\alpha
v0y=20sin⁡30∘=20⋅0,5v_{0y}=20\sin30^\circ=20\cdot0{,}5
v0y=10 м/с\boxed{v_{0y}=10\text{ м/с}}

2. Определим время полёта камня.

Поскольку камень брошен с высоты 15 м, его вертикальная координата изменяется по закону:

y=h+v0yt−gt22y=h+v_{0y}t-\frac{gt^2}{2}

В момент падения на землю y=0y=0. Подставим известные значения:

0=15+10t−10t220=15+10t-\frac{10t^2}{2}
15+10t−5t2=015+10t-5t^2=0

Разделим уравнение на 5 и приведём к стандартному виду:

t2−2t−3=0t^2-2t-3=0

Решим квадратное уравнение:

t=2±(−2)2+122t=\frac{2\pm\sqrt{(-2)^2+12}}{2}
t=2±42t=\frac{2\pm4}{2}

Получаем два корня:

t1=3 с,t2=−1 сt_1=3\text{ с},\qquad t_2=-1\text{ с}

Отрицательное время не имеет физического смысла в данной задаче, поэтому:

t=3 с\boxed{t=3\text{ с}}

3. Найдём горизонтальное расстояние от основания башни до точки падения.

Поскольку горизонтальная скорость постоянна, расстояние определяется формулой:

S=v0xtS=v_{0x}t

Подставим значения:

S=103⋅3S=10\sqrt3\cdot3
S=303S=30\sqrt3
S≈30⋅1,732S\approx30\cdot1{,}732
S≈

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос