Задача по физике Задача 1
Маленький тяжёлый шарик бросили с балкона под углом к горизонту со скоростью 3 м/с. Через некоторое время t, когда его скорость стала равна 5 м/с, направление его движения отклонилось от первоначального на 120∘. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найдите t. Ответ запишите в секундах, округлив до десятых. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.
Задача 2
В условиях предыдущей задачи найдите угол между горизонталью и вектором начальной скорости. Ответ запишите в градусах, округлив до целого числа.
Первую решил, вторая не получается

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Задача 1:

Из условия задачи мы знаем, что скорость изменяется от 3 м/с до 5 м/с за время t и угол отклонения от горизонтали составляет 120 градусов.

Используем закон сохранения энергии:

ΔEk = ΔEp

ΔEk = (mv2^2 - mv1^2) / 2

ΔEk = (5^2 - 3^2) / 2
ΔEk = (25 - 9) / 2
ΔEk = 8

ΔEp = mgΔh

mgh1 - mgh2 = ΔEk
mgh1 - mgh2 = 8

h1 - h2 = 0.8t^2

Подставляем данные:

h1 - h2 = 0.8t^2
h1 - h2 = (0.5 10 t^2) - (0.5 10 t^2 cos(120))
h1 - h2 = 5t^2 - 5t^2 (-1/2)
h1 - h2 = 5t^2 + 2.5t^2
h1 - h2 = 7.5t^2

Таким образом, 7.5t^2 = 0.8t^2
7.5 = 0.8
t = √(7.5 / 0.8)
t ≈ 3.38 секунд

Ответ: t ≈ 3.4 секунд

Задача 2:

Угол между горизонталью и вектором начальной скорости можно найти по формуле:

sin(θ) = mg / F
sin(θ) = mg / sqrt(F^2 + mg^2)

где F = 5 м/с и g = 10 м/с^2

sin(θ) = 10 * 3 / sqrt(5^2 + 10^2)
sin(θ) = 30 / sqrt(25 + 100)
sin(θ) = 30 / sqrt(125)
sin(θ) = 30 / 11.18
θ = arcsin(2.68)
θ ≈ 74 градуса

Ответ: θ ≈ 74 градуса