Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 21. 01. 2022 08:49

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 383
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Výpočet rychlosti míčku na vrcholu dráhy a 3 m pod oknem

Dobrý den,
obracím se na Vás se složitějším úkolem (obtížnost 3):

Z okna vyletěl 50 g míček s počáteční rychlostí 8,0 m.s-1 vzhůru pod elevačním úhlem 30°. Určete
a) rychlost míčku na vrcholu jeho dráhy, [6,92 m.s-1]
b) výšku míčku na vrcholu jeho dráhy, [0,80 m]
c) jeho rychlost v okamžiku, kdy je 3 m pod oknem. [11,1 m.s-1]
Závisí tato rychlost na
d) hmotnosti míčku,
e) počátečním úhlu?
[v závorkách jsou požadované výsledky].


Tuší někdo, jak to vypočítat? Asi to bude kombinace vrhů a něčeho dalšího. (?)

Děkuji mnohokrát
Pěkný den
DM

Offline

 

#2 21. 01. 2022 13:01 — Editoval marnes (21. 01. 2022 13:02)

marnes
Příspěvky: 11191
 

Re: Výpočet rychlosti míčku na vrcholu dráhy a 3 m pod oknem

↑ DavidMath:

Počítat nebudu, ale
a) vrh šikmý vzhůru - dosazení do vzorce pro rychlost, nebo si uvědomit, že směrem nahoru zastavil a zůstala mu jen rychlost dopředu
b) vrh šikmý vzhůru - dosazení do vzorce pro výšku vrhu
c) určíš si rychlost ve vodorovném směru viz a), určíš si rychlost volného pádu z výšky 3,8 m a vektorově sečteš

d) v ideálním prostředí NE
e) ANO jelikož bude potom padat z větší výšky


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

#3 21. 01. 2022 14:54

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4873
Reputace:   125 
 

Re: Výpočet rychlosti míčku na vrcholu dráhy a 3 m pod oknem

Odpověď na e) není podle mě intuitivně vůbec zřejmá, a chtělo by to spočítat.

Nicméně já sázím na to, že rychlost nebude záviset ani na úhlu - protože rychlosti odpovídá energie, a ta je rovná počáteční kinetické energii (která závisí jen na velikosti počáteční rychlosti a né na jejím směru) a na potenciální energii, kterou získá - a ta zase závisí jen na tom výškovém rozdílu.

Takže za mě

[mathjax]E_{k(-3m)} = E_{k (0)} + E_{p(-3m)}[/mathjax]

[mathjax]\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv_0^2 + mgh[/mathjax]

hmotnosti se vykrátí, to je zjevné, takže

[mathjax]v^2 = v_0^2 + 2gh[/mathjax]

[mathjax]v = \sqrt{v_0^2 + 2gh} = \sqrt{8^2 + 2*10*3}=\sqrt{124} = 11.14m/s[/mathjax]


Že pohyby v gravitačním poli nezávisí na hmotnosti je "všeobecně známé", i když Newtonova teorie pro to nemá žádný speciální důvod. Naproti tomu pro Einsteinovu teorii gravitace je to základní předpoklad.

Offline

 

#4 21. 01. 2022 15:17

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4873
Reputace:   125 
 

Re: Výpočet rychlosti míčku na vrcholu dráhy a 3 m pod oknem

I otázky a), b) lze odvodit ze zákona zachování energie, jen je třeba si tu počáteční rychlost rozložit na vodorovnou a svislou složku. Vodorovná je pořád stejná a svislá se mění podle výšky. Max výška se pak vypočte ze svislé složky rychlosti - a rychlost na "vrcholu" je ta vodorovná složka rychlosti.

Offline

 

#5 22. 01. 2022 22:23

marnes
Příspěvky: 11191
 

Re: Výpočet rychlosti míčku na vrcholu dráhy a 3 m pod oknem

↑ MichalAld:

Ano máš pravdu, já si to potvrdil výpočty s různými úhly, což potvrzuje tvé obecné řešení.


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson