Прибор наблюдения обнаружил летящий снаряд и зафиксировал его горизонтальную координату $x_1$ и высоту $h_1 = 1655$ м над Землей (см. рисунок). Через 3 с снаряд упал на Землю и взорвался на расстоянии $l = 1700$ м от места его обнаружения. Чему равнялось время полета снаряда от пушки до места взрыва, если считать, что сопротивление воздуха пренебрежимо мало? Пушка и место взрыва находятся на одной горизонтали.
Какие законы Вы использовали для описания движения снаряда? Обоснуйте их применение к данному случаю.
[рис.]
Какие законы Вы использовали для описания движения снаряда? Обоснуйте их применение к данному случаю.
[рис.]
💡 Пошаговый разбор и решение:
Обоснование. Снаряд в данных условиях можно считать материальной точкой и рассматривать его движение в вертикальной плоскости. В условиях данной задачи можно пренебречь сопротивлением воздуха, поэтому снаряд движется только под действием силы тяжести с ускорением свободного падения, которое направлено вертикально вниз и = 10 м/с2. При выборе системы отсчета 0xy ось 0x направлена горизонтально, ось 0y направлена вертикально вверх. Тогда проекция вектора ускорения на ось 0x равна 0, поэтому для описания движения по горизонтали можно использовать законы прямолинейного = мерного движения. Проекция вектора ускорения на ось 0y равна — g, поэтому для описания движения по вертикали можно использовать законы прямолинейного = ускоренного движения.
Перейдем к решению.
Найдем горизонтальную скорость снаряда: $v _x= \frac{l}{t}$
Найдем вертикальную проекцию скорости $v _1y$ снаряда в момент обнаружения:
$h_1= v _1yt + $\frac{gt ^2}{2}$ = сильно v _1y = \frac{h_1 - gt ^2 /2}{t}$
Определим, за какое время $\tau$ снаряд долетел из верхней точки траектории в точку, в которой был зафиксирован:
$v _1y = g\tau = сильно \tau = \frac{h_1 - gt ^2 /2}{gt}$
Таким образом, время полета снаряда составляет
$T=2 ( \tau + t ) = $\frac{2h_1}{gt}$ + t= $\frac{2 \cdot 1655м}{10м/с ^2 \cdot 3c}$ + 3с \approx 113с$
Ответ: примерно 113 с.
Перейдем к решению.
Найдем горизонтальную скорость снаряда: $v _x= \frac{l}{t}$
Найдем вертикальную проекцию скорости $v _1y$ снаряда в момент обнаружения:
$h_1= v _1yt + $\frac{gt ^2}{2}$ = сильно v _1y = \frac{h_1 - gt ^2 /2}{t}$
Определим, за какое время $\tau$ снаряд долетел из верхней точки траектории в точку, в которой был зафиксирован:
$v _1y = g\tau = сильно \tau = \frac{h_1 - gt ^2 /2}{gt}$
Таким образом, время полета снаряда составляет
$T=2 ( \tau + t ) = $\frac{2h_1}{gt}$ + t= $\frac{2 \cdot 1655м}{10м/с ^2 \cdot 3c}$ + 3с \approx 113с$
Ответ: примерно 113 с.
Правильный ответ:
примерно 113 с
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106601 • Задание №16
Ядро $\ChemForm в степени левая круглая скобка 128 правая круглая скобка _52Te$ может испытывать двойной бета-...
ID 106022 • Задание №14
[рис.] Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряженно...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Критерий 1
Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей) | 1
В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.
ИЛИ
Обоснование отсутствует | 0
Критерий 2
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон сохранения энергии или уравнение движения в поле силы тяжести);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу;
IV) представлен правильный ответ | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или)
преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Критерий 1
Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей) | 1
В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.
ИЛИ
Обоснование отсутствует | 0
Критерий 2
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон сохранения энергии или уравнение движения в поле силы тяжести);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу;
IV) представлен правильный ответ | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или)
преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №30 по предмету Физика:
ID 109266
Гоночный автомобиль едет по треку, имеющему на повороте радиусом R = 50 м угол наклона полотна ...
ID 109267
На шероховатом горизонтальном диске, вращающемся вокруг вертикальной оси, покоится небольшое те...
ID 109268
В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в...
ID 109269
В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в...
ID 109270
В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в...