2016-12-31
Ствол ружья и центр яблока, подвешенного на нити, находятся на одной прямой (рис.). Попадет ли пуля в мишень, если нить обрывается и яблоко начинает свободно падать в момент вылета пули из дула? Сопротивление воздуха не учитывать.
Решение:
Движение пули представляет собой сложение двух движений: по горизонтали с постоянной скоростью, с которой пуля вылетела из дула, и падения под действием силы тяжести, начинающегося в момент вылета пули из дула. В результате этих двух движений пуля будет двигаться по параболе.
В вертикальном направлении пуля пролетит расстояние $s = gt^{2}/2$, где $t$ - время ее движения. Точно такое же расстояние пройдет по вертикали и падающее яблоко, так как сила тяжести сообщает всем телам одинаковые ускорения. Поэтому пуля попадет в яблоко или на лету (случай 1 на рис.), или в момент падения яблока на землю (случай 2), если только -расстояние от стрелка до мишени не больше, чем дальность полета пули.