Консультация № 201400
17.09.2021, 09:22
0.00 руб.
0 5 0
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Футболист бьёт по мячу массой m и сообщает ему начальную скорость v_0, направленную под углом alpha к горизонту. Мяч летит навстречу ветру, дующему вдоль поверхности земли с постоянной скоростью, и через некоторое время возвращается в точку старта со скоростью по величине равной v_1. Найдите продолжительность T полёта мяча. Найдите величину u скорости ветра. Найдите угол beta между векторами v_0 и v_1. Силу сопротивления считайте пропорциональной относительной скорости F=-k*v_"отн", где k - коэффициент пропорциональности, известная постоянная величина.


Задача из сборника зфтш от мфти. Сидел несколько часов, в итоге все время приходил к одному и тому же. Система из двух уравнений, с тремя неизвестными. Понял, что, скорее всего, полет из одной точки в эту же точку возможен только в 1 случае. Но в каком? И еще лучше как это доказать?
В итоге нашел, что такой полет возможен только если сумма векторов силы тяжести и силы сопротивления должна коллинеарна с вектором начальной скорости. Но доказательства этого факта я, к сожалению, не нашел. А для полноты картины хотелось бы понять почему именно так. Заранее огромное спасибо.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
19.09.2021, 16:55
общий
Адресаты:
Вы писали : "Понял, что, скорее всего, полет из одной точки в эту же точку возможен только в 1 случае. Но в каком? И еще лучше как это доказать?" - Вы уходите от Решения, подменяя его дополнительной и не нужной задачей "как это доказать?". Надо не распылять своё Внимание, а сконцентрировать его на Решении. Правильно-выполненное Решение возвратит Вам Ответ с конкретным количеством "случаев" (вариантов).

"нашел, что такой полет возможен только если сумма векторов силы тяжести и силы сопротивления должна коллинеарна с вектором начальной скорости. Но доказательства этого факта я, к сожалению, не нашел" - Вы снова ищете доказательство своей ошибочной гипотезы и этим обрекаете свой труд на НЕудачу. Неужели Вам не понятно, что вектор сопротивления меняет своё направление со временем изза ускорения земного тяготения? И хотя бы поэтому этот вектор не может быть коллинеарен вектору начальной скорости, имеющему фиксированное направление.

Надо составлять систему уравнений и решать её. В системе будет присутствовать Дифференциальное уравнение. Вы умеете решать ДифУры?
см "Движение тела, брошенного под углом к горизонту" Ссылка1
Решения похожих задач: "Задача на сопротивлени воздуха.2017 10-11 классы, Физика" znanija.com/task/24937913 , rfpro.ru/question/184031 , rfpro.ru/question/183894 , rfpro.ru/question/194075 , rfpro.ru/question/198868
давно
Посетитель
405338
7
20.09.2021, 09:25
общий
Тогда, получается, вот это решение чушь полнейшая? Странно, вроде бы взял с неплохого сайта
Прикрепленные файлы:
изображение_2021-09-20_092532.png
давно
Посетитель
405338
7
20.09.2021, 10:10
общий
Верно, у меня получилась система дифференциальных уравнений, но я думал ее можно решить чуть проще, не обладая знаниями первого курса физфака
Просто раньше подобные задачи получалось решать просто суммированием, а сейчас что-то не выходит
Прикрепленные файлы:
P10920-100605(1).jpg
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
20.09.2021, 10:39
общий
Адресаты:
Вы спрашивали "это решение чушь полнейшая?" - надо разобраться в Решении, чтоб забраковать его либо поддержать. Его самое сомнительное утверждение "мяч будет двигаться по прямой" - какое-то голословное (лишённое пояснений). Я за свою долгую жизнь тысячи раз бросал предметы (камни, самолётики, бил по мячу…) в тч против ветра, но ни разу не заметил, чтобы тело возвратилось на исходное место по прямой траектории. При запуске под углом к горизонту падение было всегда по кривой с ускорением вниз + по ветру.

Ваша "зфтш" - это Ваша добровольная затея либо принудительная? Что это за школа, где задают задачи повышенной сложности без предварительного обучения по заданной теме? Может, у Вас есть "методичка" или ссылка на неё?
Я сейчас не в состоянии и не готов быстро решить Вашу трудную задачу.
давно
Посетитель
405338
7
20.09.2021, 11:01
общий
Ну, это последняя задачка, со звездочкой. Подразумевается , что она самая сложная. А разобраться в ней хочется просто из принципа. Но если там и правда все только дифурами решается, то, не утруждайте себя, я все равно вряд ли что-то пойму из Вашего решения)
Просто я думал тут обойдется без этой высшей математики, но видимо да, без нее никак, потому что я перепробовал все, а система все равно не поддается ни в какую. Видно, что она решается, но как, мне пока не понятно
Форма ответа