Чтобы определить скорость тела через три секунды после того, как его бросили горизонтально, необходимо учитывать как горизонтальную, так и вертикальную составляющие его движения.
Горизонтальное движение:
- Поскольку тело бросили горизонтально, его начальная горизонтальная скорость (v_{0x}) составляет 40 м/с.
- В отсутствии силы сопротивления воздуха горизонтальная скорость остается постоянной, так как на нее не действует сила ускорения. Таким образом, горизонтальная скорость через три секунды останется (v_{x} = 40) м/с.
Вертикальное движение:
- Начальная вертикальная скорость (v_{0y}) равна 0 м/с, так как тело изначально двигалось только в горизонтальном направлении.
- Вертикальная скорость через три секунды определяется ускорением свободного падения (g = 10) м/с².
- Вертикальная скорость (v{y}) через время (t) может быть найдена по формуле:
[
v{y} = v_{0y} + g \cdot t
]
- Подставляя известные значения:
[
v_{y} = 0 + 10 \cdot 3 = 30 \text{ м/с}
]
Результирующая скорость:
- Чтобы найти полную скорость тела через три секунды, нужно объединить горизонтальную и вертикальную составляющие. Это делается с помощью теоремы Пифагора:
[
v = \sqrt{v{x}^2 + v{y}^2}
]
- Подставим значения:
[
v = \sqrt{40^2 + 30^2} = \sqrt{1600 + 900} = \sqrt{2500} = 50 \text{ м/с}
]
Таким образом, через три секунды после броска полная скорость тела составит 50 м/с.