При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с высоты Н (см. рис.).
На краю трамплина скорость гонщика направлена под углом к горизонту. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Какова высота полета h на этом трамплине? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.
Модель гонщика — материальная точка. Считаем полет свободным падением с начальной скоростью направленной под углом
к горизонту. Высота полета определяется из выражения
Модуль начальной скорости определяется из закона сохранения энергии
так что
При
получаем
Ответ: высота подъема


напишите пожалуйста поподробнее,как вы нашли высоту h (никак не пойму)
Добрый день!
В решении задачи используется формула для максимальной высоты полета тела, брошенного под углом к горизонту. При этом скорость вылета с трамплина определяется из закона сохранения полной механической энергии велосипедиста.
Напомню, как можно вывести формулу для высоты. При свободном падении тела, брошенного под углом к горизонту, вертикальная координата в системе отсчета, в которой начало отсчета помещено на уровне броска, определяется следующим образом (здесь
— начальная скорость тела):
Приравняв это выражение нулю, можем найти время полета тела:
Время подъема равно времени спуска, следовательно для него имеем:
.
Максимальная высота — это вертикальная координата в конце подъема, следовательно,
Про закон сохранения энергии: приравнивается полная механическая энергия на вершине склона (велосипедист обладает только потенциальной энергией, отсчитываем ее от уровня трамплина) и на уровне трамплина (велосипедист имеет только кинетическую энергию).
Есть альтернативное решение, в котором первую формулу можно не помнить. Просто выпишем два закона сохранения энергии. Первый между моментом старта и моментом отрыва от трамплина:
Второй: между моментом старта и моментом, когда велосипедист находится в максимальной точке полета. В этой точке он обладает и потенциальной, и кинетической энергией. При этом его скорость в этот момент времени направлена горизонтально. Как известно, при свободном падении тела, горизонтальная скорость его не изменяется, значит, скорость велосипедиста в максимальной точке равна
. Следовательно необходимый нам закон сохранения энергии имеет вид
Решая систему из двух уравнений, получаем ответ.
Здравствуйте!
Можете пояснить ("разжевать") что значит следующее предложение в условии задачи:
"гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина".
Что значит "на горизонтальный стол" ?
Какую информацию можно извлечь из этого предложения для решения задачи, или же это лишняя информация ?
Заранее Благодарю.
Добрый день!
В принципе, это не несет никакой смысловой нагрузки. Автор задачи просто попытался словесно описать картинку, которая прилагается к задаче. Если бы место, куда прыгает гонщик, вело бы себя как-то "холмисто", то было бы трудно задать вопрос: высота полета была бы не совсем точно определенной величиной. На его месте я бы, может, спросил: "На какую высоту подскочит велосипедист после отрыва от трамплина?" Тогда "горизонтальный стол" можно и не упоминать. :)