С вертолета, летящего горизонтально на высоте Н=125м со скоросью 72км/ч,сбросили груз.На какой высоте...

Для того чтобы найти высоту h, на которой скорость груза будет направлена под углом 45 градусов к горизонту, нужно использовать законы физики и геометрии.

Изначально груз движется горизонтально со скоростью 72 км/ч, что равно 20 м/с. Кроме того, мы знаем, что угол между скоростью груза и горизонтом составляет 45 градусов.

Так как груз движется под углом к горизонту, мы можем разложить его скорость на две составляющие: горизонтальную (Vx) и вертикальную (Vy). По условию известно, что Vy = Vx * tan(45) = Vx, так как тангенс 45 градусов равен 1.

Теперь мы можем использовать уравнение движения в вертикальном направлении: h = H + Vyt - (gt^2)/2, где H - начальная высота груза, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9.8 м/с^2), t - время полета груза.

Также у нас есть уравнение для горизонтального перемещения: d = Vx*t, где d - расстояние, которое пролетел груз горизонтально.

Используя данные уравнения и известные значения, мы можем найти высоту h, на которой скорость груза будет направлена под углом 45 градусов к горизонту.

Для решения этой задачи нужно использовать законы кинематики и учитывать, что движение груза после сброса представляет собой движение под действием силы тяжести. Груз будет двигаться по параболической траектории, сочетая горизонтальное и вертикальное движение.

Дано:

• Начальная высота ( H = 125 ) м.
• Начальная горизонтальная скорость ( v_0 = 72 ) км/ч = 20 м/с (переведем в метры в секунду).
• Угол (\theta = 45^\circ).

Требуется найти высоту ( h ), на которой скорость груза будет направлена под углом 45° к горизонту.

1. Горизонтальное движение:

   Горизонтальная скорость ( v_x ) остается постоянной и равна начальной, так как на груз в горизонтальном направлении не действует сила: [ v_x = 20 \, \text{м/с} ]

2. Вертикальное движение:

   Вертикальная скорость ( v_y ) изменяется из-за действия силы тяжести. Начальная вертикальная скорость равна 0 (груз сброшен без начальной вертикальной скорости).

   Уравнение движения в вертикальном направлении: [ v_y = g \cdot t ] где ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.

3. Условие направления скорости под углом 45°:

   Для того чтобы скорость была под углом 45° к горизонту, горизонтальная и вертикальная составляющие скорости должны быть равны: [ v_x = v_y ]

   Подставляя значения, получаем: [ 20 = 9.8 \cdot t ]

   Отсюда находим время ( t ): [ t = \frac{20}{9.8} \approx 2.04 \, \text{с} ]

4. Нахождение высоты:

   Высота, на которой находится груз в момент времени ( t ), определяется уравнением для вертикального перемещения: [ h = H - \frac{1}{2} g t^2 ]

   Подставляя значения, получаем: [ h = 125 - \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot (2.04)^2 ] [ h = 125 - \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 4.16 ] [ h = 125 - 20.38 \approx 104.62 \, \text{м} ]

Таким образом, высота, на которой скорость груза будет направлена под углом 45° к горизонту, составляет примерно 104.62 метра.