Человек ростом h, стоя на Земле, бросает из-за головы камень и хочет перебросить его через забор высотой H, находящийся на расстоянии L от человека. Найдите угол, под которым нужно бросить камень, чтобы он перелетел через забор, коснувшись его в верхней точке своей траектории.
Известно, что в верхней точке траектории тела, брошенного под углом к горизонту, скорость направлена горизонтально. Без действия сопротивления воздуха тело движется с ускорением свободного падения. Поэтому по оси Ox движение является равномерным (горизонтальная проекция скорости одинакова на всем пути), по оси Oy движение равноускоренное, при этом в верхней точки траектории вертикальная проекция скорости равна 0.
Применим закон сохранения энергии для движения мячика от точки броска до верхней точки траектории
Учитывая, что найдем вертикальную проекцию начальной скорости:
Скорость тела при равноускоренном движении по вертикали равна откуда время подъема до верхней точки траектории
Выразив из представленных формул горизонтальную и вертикальную составляющие начальной скорости, найдем тангенс угла броска:
откуда
Ответ:

