На ящике с новогодним салютом написано: «Высота полета снарядов — 40 метров». Ящик установлен на ровной горизонтальной площадке. На каком минимальном расстоянии от ящика должны стоять зрители для того, чтобы показ салюта прошел безопасно (чтобы вылетевший под любым углом из ящика снаряд ни при каких условиях не мог попасть в зрителей)? Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Снаряды после вылета из ящика движутся по инерции.
Снаряды могут вылетать с одинаковыми скоростями под разными углами вылета. Максимальная высота, указанная на ящике, достигается при вылете снаряда вертикально вверх. Из этого условия можно найти начальную скорость вылета снарядов.
Определим максимальную начальную скорость снарядов из закона сохранения энергии
Проекция скорости на вертикальную ось изменяется со временем как
Максимальная дальность полета достигается при вылете снаряда под углом 45°. На максимальной высоте вертикальная составляющая скорости равна нулю, следовательно, снаряд достигнет максимальной высоты через
По горизонтальной оси снаряды двигаются равномерно со скоростью Максимальная дальность полета будет достигнута через время
и будет равна
Ответ: 80.

