Từ mặt đất một quả cầu được néo theo phương hướng lên hợp với phương ngang một góc 60 ° với vận tốc 20m/s. Viết phương trình quỹ đạo của quả cầu.
A. y = 3 x − x 2 20
B. y = 2 x
C. y = 2 x − x 2 10
D. y = 3 x
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ
Thời điểm ban đầu
Chiếu lên trục ox có
x 0 = 0 ; v 0 x = v 0 cos α = 20. 1 2 = 10 m / s
Chiếu lên trục oy có: y 0 = 0
v 0 y = v 0 sin α = 20. 3 2 = 10 3 m / s
Xét tại thời điểm t có a x = 0 ; a y = − g
Chiếu lên trục ox có
v x = 10 ; x = 10 t
Chiếu lên trục oy có: v y = 10 3 − 10 t ; y = 10 3 t − 5 t 2
⇒ y = 3 x − x 2 20 Vậy quỹ đạo của vật là một parabol
b. khi vật 2s ta có x = 10.2 = 20 m ; y = 10 3 .2 − 5.2 2 = 14 , 641 m
Vận tốc của vật lức 2s là v 1 = v 1 x 2 + v 1 y 2
với v 1 x = 10 m / s ; v 1 y = 10 3 − 10.2 = − 2 , 68 m / s
⇒ v 1 = 10 2 + − 2 , 68 2 = 10 , 353 m / s
c. Khi chạm đất y = 0 ⇒ 3 x − x 2 20 = 0 ⇒ x = 20 3 m
và 10 3 t − 5 t 2 = 0 ⇒ t = 2 3 s
Vật chạm đất cách vị trí ném là 20 3 m
Vận tốc khi chạm đất v = v x 2 + v y 2
với v x = 10 m / s ; v y = 10 3 − 10.2 3 = − 10 3 m / s
⇒ v = 10 2 + − 10 3 2 = 20 m / s
Chọn gốc tọa độ tại mặt đất.
\(v_0\) là vận tốc ban đầu vật.
\(Ox:\left\{{}\begin{matrix}v_x=v_0=hằngsố\\x=v_0\cdot t\end{matrix}\right.\)
\(Oy:\left\{{}\begin{matrix}v_y=g\cdot t\\y=h-\dfrac{1}{2}gt^2\end{matrix}\right.\)
Tại thời điểm \(t=4a;\alpha=30^o\)\(\Rightarrow v_x=v_y\)
\(\Rightarrow v_0=g\cdot t=10\cdot4=40\)m/s
Thời gian vật chạm đất\(\left(y=0\right)\)
\(\Rightarrow h-\dfrac{1}{2}gt^2=0\Rightarrow h=\dfrac{1}{2}gt^2\)
\(\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot180}{10}}=6s\)
Phương trình quỹ đạo của quả cầu:
\(y=\dfrac{g}{2v_0^2}\cdot x^2=\dfrac{10}{2\cdot40^2}\cdot x^2=\dfrac{x^2}{320}\)
Vận tốc khi chạm đất:
\(v=\sqrt{v^2_0+\left(g\cdot t\right)^2}=\sqrt{40^2+\left(10\cdot4\right)^2}=40\sqrt{2}\)m/s
Khi đó góc tính đc:
\(v^2=v^2_0+\left(g\cdot t\right)^2=\left(v_0\cdot cos\beta\right)^2\)
\(\Rightarrow v=v_0\cdot cos\beta\Rightarrow cos\beta=\dfrac{v}{v_0}=\dfrac{40\sqrt{2}}{40}=\sqrt{2}\)
Hơi vô lí
Chọn đáp án A
+ Chọn gốc tọa độ O tại nơi ném vật, trục tọa độ OXY như hình vẽ, gốc thời gian là lúc vừa ném vật. Phương trình quỹ đạo của quả cầu
+ Giải phương trình và loại nghiệm âm ta suy ra x = 15m
+ Quả cầu chạm đất tại nơi cách vị trí ban đầu theo phương ngang là 15m
Đáp án A
Chọn gốc tọa độ O tại nơi ném vật, trục tọa độ OXY như hình vẽ, gốc thời gian lúc vừa ném vật. Phương trình quỹ đạo của quả cầu:
Giải phương trình và loại nghiệm âm, ta suy ra x=15m.
Quả cầu chạm đất tại nơi cách vị trí ban đầu theo phương ngang là 15m