№365 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Начальная скорость пули 600 м/с, ее масса 10 г. Под каким углом к горизонту она вылетела из дула ружья, если ее кинетическая энергия в высшей точке траектории равна 450 Дж?

Дано

$$v_0=600\ \text{м/с}$$
$$m=10\ \text{г}=0{,}01\ \text{кг}$$
$$E_k=450\ \text{Дж}$$

Ход решения

В высшей точке траектории вертикальная составляющая скорости равна нулю, поэтому скорость пули равна горизонтальной составляющей:

$$v=v_x=v_0\cos\alpha$$

Тогда кинетическая энергия в верхней точке:

$$E_k=\frac{mv_x^2}{2}=\frac{m v_0^2\cos^2\alpha}{2}$$

Отсюда

$$\cos\alpha=\sqrt{\frac{2E_k}{m v_0^2}}$$

Подставим значения:

$$\cos\alpha=\sqrt{\frac{2\cdot 450}{0{,}01\cdot 600^2}}=\sqrt{\frac{900}{3600}}=\sqrt{0{,}25}=0{,}5$$

Следовательно,

$$\alpha=\arccos 0{,}5=60^\circ$$

Ответ

$$60^\circ$$