Чтобы определить угол, под которым было брошено тело, исходя из данных о дальности полета (40 м) и максимальной высоте подъема (10 м), нам нужно воспользоваться формулами кинематики для движения тела, брошенного под углом к горизонту.
Обозначим следующие параметры:
- ( R ) — дальность полета (40 м),
- ( H ) — максимальная высота подъема (10 м),
- ( \theta ) — угол бросания,
- ( v_0 ) — начальная скорость.
Для движения тела под углом к горизонту, мы можем использовать следующие формулы:
Максимальная высота подъема:
[ H = \frac{v_0^2 \sin^2 \theta}{2g} ]
Дальность полета:
[ R = \frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g} ]
где ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).
Сначала выразим начальную скорость ( v_0 ) из формулы для максимальной высоты:
[ H = \frac{v_0^2 \sin^2 \theta}{2g} ]
[ v_0^2 = \frac{2gH}{\sin^2 \theta} ]
[ v_0^2 = \frac{2 \cdot 9.81 \cdot 10}{\sin^2 \theta} ]
[ v_0^2 = \frac{196.2}{\sin^2 \theta} ]
Теперь подставим это значение в формулу для дальности полета:
[ R = \frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g} ]
[ 40 = \frac{\left(\frac{196.2}{\sin^2 \theta}\right) \sin 2\theta}{9.81} ]
[ 40 = \frac{196.2 \sin 2\theta}{9.81 \sin^2 \theta} ]
[ 40 = \frac{20 \sin 2\theta}{\sin^2 \theta} ]
[ 40 = \frac{20 \cdot 2\sin \theta \cos \theta}{\sin^2 \theta} ]
[ 40 = \frac{40 \sin \theta \cos \theta}{\sin^2 \theta} ]
[ 40 = \frac{40 \cos \theta}{\sin \theta} ]
[ 1 = \cot \theta ]
[ \theta = 45^\circ ]
Таким образом, угол, под которым было брошено тело, составляет 45 градусов.