Ответ #1:
Свободным падением называется движение под действием только силы тяжести. Ускорение свободно падающего тела вблизи поверхности Земли (т.е. не в космосе) называется ускорением свободного падения и обозначается буквой g. Ускорение свободного падения слабо зависит от высоты над поверхностью Земли и географического местонахождения. Обычно, при решении задач ускорение свободного падения принимается постоянным и равным
В реальных условиях свободного падения не существует, потому что всегда имеется сопротивление воздуха, но мы им будем пренебрегать.
Рассмотрим движение тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью.
Проведем ось координат yвертикально. Тогда уравнение движения будет
Скорость
Максимальная высота подъема
Время подъема на максимальную высоту
Далее рассмотрим движение тела, брошенного под углом к горизонту.
Проведем оси координат – горизонтальную x и вертикальную y. Уравнения движения в этих осях
Проекции скорости
Время подъема на максимальную высоту
Максимальная высота подъема
Максимальная дальность полета
Видно, что максимальная дальность полета достигается при угле 45°, так как в этом случае . Угол, под которым тело заканчивает полет, равняется углу, под которым оно было брошено.
Пример-задача
Футболист сборной России «зажег свечу» над стадионом, запустив мяч со страшной силой под углом 80° к горизонту. На какую максимальную высоту поднимался мяч во время полета, если он приземлился на расстоянии 25 м от места удара? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано:,
Найти:
Решение:
Разделим выражение для максимальной высоты подъема на выражение для максимальной дальности полета
Отсюда выражаем максимальную высоту подъема
Ответ: 35 м.