Zadanie Zadanie 3.2.15: Zderzenie pocisku z rzutką wystrzeloną z wieży
- Punkty
- 5 pkt
- Dział
- Ruch krzywoliniowy · Rzut poziomy i ukośny
- Trudność
- Poziom trudności: trudne
Treść zadania
Z wieży o wysokości H = 12,8 m wystrzelono poziomo pocisk z prędkością v_1 = 14 m/s w stronę rzutki startującej u podnóża wieży z prędkością v_2 pod kątem α do poziomu. Pocisk i rzutka są punktami materialnymi, poruszają się w tej samej płaszczyźnie i ruszają w tej samej chwili. a) Zapisz równania położenia obu obiektów i podaj warunki, które muszą spełniać ich współrzędne, aby doszło do trafienia. b) Powyżej jakiej wartości kąta α rzutka może zostać trafiona przed upadkiem na ziemię? c) Sprawdź, czy trafienie jest możliwe dla α = 45°; jeśli tak, oblicz wymaganą prędkość v_2.
Odpowiedź
a) Równania ruchu:
- Pocisk: ,
- Rzutka: ,
Warunki zderzenia: oraz w chwili zderzenia .
b) Kąt wystrzelenia rzutki musi spełniać warunek:
(dla ) lub (dla ).
c) Tak, rzutka zostanie trafiona. Wymagana prędkość wystrzału wynosi .