Номер 1, страница 439 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задание 1. 2. Изучение движения тела, брошенного горизонтально. Лабораторные работы - номер 1, страница 439.
№1 (с. 439)
Условие. №1 (с. 439)
скриншот условия


Лабораторная работа №2. Изучение движения тела, брошенного горизонтально
🟦 Цель работы: убедиться в достоверности модели движения шарика, брошенного горизонтально, как материальной точки сравнением реальной баллистической траектории шарика с расчётной; разработать способ измерения начальной скорости шарика; измерить начальную скорость тела, брошенного горизонтально.
🟦 Оборудование, средства измерения: 1) стальной шарик, 2) лоток дугообразный, 3) фанерная доска с пеналом для приёма шарика, 4) штатив лабораторный, 5) полоска белой бумаги размером 300 × 40 мм, 6) полоска копировальной бумаги размером 300 × 40 мм, 7) лист бумаги размером 200 × 300 мм, 8) линейка измерительная.
🟦 Теоретическое обоснование
Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 345.
Шарик 1, начинающий движение в верхней части дугообразного лотка 2, вылетает горизонтально в точке O с начальной скоростью $v_0$, пролетая вдоль вертикальной фанерной доски 3. Жёлоб закреплён в штативе 4 так, что точка O находится на высоте $\text{h}$ над горизонтальной фанерной доской 5, на которую падает шарик.
Для фиксации точки падения шарика на доску помещают полоску белой бумаги 6, а сверху прикрепляют полоску копировальной бумаги 7. Падение шарика на доску оставляет метку на белой бумаге. После удара о доску шарик попадает в пенал 8.
Движение шарика, брошенного горизонтально с высоты $\text{h}$, происходит в вертикальной плоскости ХОY (ОХ — горизонтальная ось, направленная вправо, ОY — вертикальная ось, направленная вниз). За начало отсчёта выбрана точка вылета шарика (рис. 346).
По измеренным высоте $\text{h}$ и дальности полёта $\text{l}$ можно найти время полёта $t_{\text{п}}$, начальную скорость шарика и записать уравнение траектории движения $y(x)$.
Для нахождения этих величин запишем закон движения шарика в координатной форме. Ускорение свободного падения $\vec{g}$ направлено вертикально вниз. По оси ОХ движение будет равномерным, а по оси ОY — равноускоренным.
Следовательно, координаты $(x, y)$ шарика в произвольный момент времени определяются уравнениями:
$x = v_0 t$ (1)
$y = \frac{g t^2}{2}$ (2)
В точке падения шарика $y = h$, поэтому из уравнения (2) можно найти время его полёта:
$t_{\text{п}} = \sqrt{\frac{2h}{g}}$ (3)
Координата $\text{x}$ шарика в точке падения равна дальности полёта шарика $\text{l}$, которая измеряется в работе линейкой. Из уравнения (1) легко найти начальную скорость шарика с учётом выражения (3).
$v_0 = \frac{l}{t_{\text{п}}} = l \sqrt{\frac{g}{2h}}$ (4)
🟦 Порядок выполнения работы
Задание 1. Сравнить реальную баллистическую траекторию шарика с расчётной.
1. Для получения расчётной траектории движения $y(x)$ шарика, брошенного горизонтально, выразите время $\text{t}$ из уравнения (1):
$t = \frac{x}{v_0}$
Подставляя его в уравнение (2), получите уравнение параболы
$y = \frac{g}{2 v_0^2} x^2$ (5)
Решение. №1 (с. 439)
Задание 1. Сравнить реальную баллистическую траекторию шарика с расчётной.
1. Для получения расчётной траектории движения $y(x)$ шарика, брошенного горизонтально, выразите время $t$ из уравнения (1): $t = \frac{x}{v_0}$. Подставляя его в уравнение (2), получите уравнение параболы $y = \frac{g}{2v_0^2} \cdot x^2$.
Решение
Движение тела, брошенного горизонтально, является сложным движением, которое можно рассматривать как результат двух независимых движений: равномерного прямолинейного движения вдоль горизонтальной оси (ОХ) и равноускоренного движения (свободного падения) вдоль вертикальной оси (OY).
Запишем уравнения движения для каждой из осей. Начало отсчёта (0,0) находится в точке вылета шарика. Ось OX направлена горизонтально, ось OY — вертикально вниз.
Координата $x$ тела в любой момент времени $t$ определяется уравнением равномерного движения:
$x = v_0 t$ (1)
где $v_0$ — начальная скорость шарика.
Координата $y$ тела в тот же момент времени $t$ определяется уравнением равноускоренного движения без начальной вертикальной скорости:
$y = \frac{gt^2}{2}$ (2)
где $g$ — ускорение свободного падения.
Для получения уравнения траектории $y(x)$, необходимо исключить время $t$ из системы уравнений (1) и (2).
Из уравнения (1) выразим время $t$:
$t = \frac{x}{v_0}$
Теперь подставим это выражение для времени $t$ в уравнение (2):
$y = \frac{g}{2} \left( \frac{x}{v_0} \right)^2$
Выполнив преобразование, получим уравнение траектории движения шарика:
$y = \frac{g}{2v_0^2} x^2$
Данное уравнение является уравнением параболы ($y=kx^2$, где $k = \frac{g}{2v_0^2}$), что и требовалось получить.
Ответ: Уравнение расчётной траектории движения шарика, брошенного горизонтально, имеет вид $y = \frac{g}{2v_0^2} x^2$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 439 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 439), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.