Номер 203, страница 36 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Свободное падение тел - номер 203, страница 36.

Условие.

203. Что раньше упадёт на землю при выстреле из автоматической винтовки — пуля или стреляная гильза, если считать, что они вылетают одновременно в горизонтальном направлении? Сопротивление воздуха не учитывать.

Решение.

Решение:

Рассмотрим движение пули и гильзы. Согласно принципу независимости движений, движение тела можно разложить на горизонтальную и вертикальную составляющие, которые не влияют друг на друга.

Вертикальное движение обоих тел (пули и гильзы) определяется только начальной вертикальной скоростью и ускорением свободного падения. По условию, оба тела вылетают в горизонтальном направлении, следовательно, их начальная вертикальная скорость равна нулю ($v_{0y} = 0$). Единственная сила, действующая на них в вертикальном направлении после вылета, — это сила тяжести, которая сообщает им одинаковое ускорение свободного падения $g$.

Время падения $t$ с высоты $h$ при нулевой начальной вертикальной скорости можно найти из формулы:
$h = \frac{gt^2}{2}$
Отсюда время падения:
$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$

Так как начальная высота $h$ и ускорение свободного падения $g$ для пули и гильзы одинаковы, время их падения до земли будет абсолютно одинаковым.

Горизонтальное движение у пули и гильзы будет разным из-за большой разницы в их начальных горизонтальных скоростях. Пуля за время падения $t$ пролетит гораздо большее расстояние по горизонтали, чем гильза, но на земле они окажутся одновременно.

Ответ: Пуля и стреляная гильза упадут на землю одновременно.