1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Снаряд массой m=10 кг выпущен из зенитного орудия вертикально вверх со скоростью...»
Решение задачи

Снаряд массой m=10 кг выпущен из зенитного орудия вертикально вверх со скоростью v0=800 м/с. Считая силу сопротивления воздуха пропорциональ...

Высшая математика

Условие:

Снаряд массой m=10 кг выпущен из зенитного орудия вертикально вверх со скоростью v0=800 м/с. Считая силу сопротивления воздуха пропорциональной скорости, определить время t подъема снаряда до высшей точки. Коэффициент сопротивления k=0,25 кг/с.

Решение:

Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.

В данном случае, сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости и направлена противоположно движению снаряда. Таким образом, сила сопротивления воздуха можно записать как Fсопр = -k * v, где k - коэффициент сопротивления, v - скорость снаряда.

Также, учитывая, что сила тяжести равна m * g, где m - масса снаряда, g - ускорение свободного падения, мы можем записать уравнение второго закона Ньютона для вертикального движения снаряда:

m * a = -k * v - m * g,

где a - ускорение снаряда.

Учитывая, что ускорение a равно производной скорости v по времени t (a = dv/dt), мы можем записать дифференциальное уравнение:

m * dv/dt = -k * v - m * g.

Для решения этого уравнения, мы можем применить метод разделения переменных. Разделим переменные и проинтегрируем обе части уравнения:

(m * dv) / (-k * v - m * g) = dt.

Интегрируя обе части, получим:

∫(m * dv) / (-k * v - m * g) = ∫dt.

Левую часть уравнения можно проинтегрировать с помощью замены переменных. Проведя несложные вычисления, получим:

-1/k * ln|(-k * v - m * g)| = t + C,

где C - постоянная интегрирования.

Теперь, чтобы найти время t подъема снаряда до высшей точки, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-1/k * ln|(-k * v0 - m * g)| = 0 + C.

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам уравнения:

|(-k * v0 - m * g)| = e^(-k * C).

Так как выражение в модуле является положительным, мы можем убрать модуль:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Теперь, чтобы найти время t, нам нужно решить это уравнение относительно t. Для этого мы можем использовать начальные условия: при t = 0, v = v0.

Подставим начальные условия в уравнение:

-k * v0 - m * g = e^(-k * C).

Избавимся от постоянной интегрирования C, применив экспоненту к обеим сторонам у

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам