Treść zadania

User3272

Piłka kopnięta pod kątem 150
z odległości 18.5m od bramki trafia poziomo w poprzeczkę. Wylicz
o ile bliżej spadnie na boisko jeśli podczas zderzenia straciła 10% energii.

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Rozwiązania

  • antekL1

    [ Czytaj proszę ^2

    To zadanie okaże się proste jak "odwrócimy" je w taki sposób:

    Wiemy, że piłka uderzyła poziomo w poprzeczkę gdy była kopnięta z odległości L = 18,5 m. Możemy powiedzieć, że gdybyśmy kopnęli piłkę z jakąś prędkością V poziomo ze szczytu poprzeczki (mającej wysokość h) to piłka poleciałaby na odległość L

    Piłka spada swobodnie w pionie w czasie t. Niech g = 10 m/s^2 - przyspieszenie ziemskie.
    Wtedy mamy:

    h = (1/2) g t^2 ; wzór na spadek swobodny

    Jednocześnie w TYM SAMYM czasie piłka przebywa odległość L z prędkością V, czyli

    L = V t ; stąd: t = L / V ; wstawiamy czas t do wzoru na h

    h = (1/2) g L^2 / V^2 ; mamy wzór łączący wysokość h i prędkość piłki V
    --------------------------------------

    Identyczny wzór można napisać dla piłki odbijającej się od poprzeczki z prędkością U.
    Poleci ona wtedy na odległość "s", którą mamy obliczyć.

    h = (1/2) g s^2 / U^2

    W obu wzorach wysokość h jest jednakowa więc porównujemy ich prawe strony

    (1/2) g L^2 / V^2 = (1/2) g s^2 / U^2 ; skracamy 1/2 oraz g, dostajemy:

    s^2 = L^2 * U^2 / V^2 ; wyciągamy pierwiastek z obu stron

    s = L * pierwiastek(U^2 / V^2)
    ----------------------------------------

    Wystarczy teraz znaleźć stosunek kwadratów obu prędkości.
    Z zadania wiemy, że piłka traci 10% energii, zostaje jej więc k = 90% = 0,9 energii.
    Energia kinetyczna po i przed odbiciem spełnia więc równanie:

    k * (1/2) m V^2 = (1/2) m U^2 ; gdzie m - masa piłki, którą skracamy. Stąd:

    U^2 / V^2 = k ; wstawiamy to do wzoru na s napisanego nieco wyżej

    s = L * pierwiastek(k). Koniec zadania.
    ----------------------------------------

    Podstawiamy dane:
    s = 18,5 * pierwiastek(0,9) = około 17,55 m

    Piłka upadnie w odległości 17,55 m od bramki,
    czyli w odległości 18,5 - 17,55 = około 1 m od miejsca kopnięcia.
    ===============================

    W razie pytań pisz proszę na priv.
    Zauważ, że informacja o kącie wykopu (15 stopni) NIE JEST potrzebna.
    Ważne jest, że piłka odbiła się od poprzeczki POZIOMO.

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji