Зарисуйте траекторию движения звёздочек салюта: в первый момент после выстрела и после вспышки.
При запуске салюта возможны два варианта. Первый − запуск строго вертикально, и тогда до момента вспышки траектория звездочки салюта будет прямолинейной, а после вспышки они рассыпятся по параболическим траекториям.
И второй вариант при выстреле салюта под углом, тогда изначально траектория окажется параболической, а после вспышки разобьется на несколько парабол, направленных во все стороны.
Для решения задачи о движении звёздочек салюта необходимо разобраться с несколькими важными физическими понятиями.
1. Законы движения тел.
При изучении траектории движения объектов, таких как звёздочки салюта, необходимо учитывать законы механики, в частности законы Ньютона и понятие инерции. После выстрела, звёздочки начинают двигаться под действием начальной силы, а затем их движение определяется силой тяжести, сопротивлением воздуха и начальной скоростью.
2. Прямолинейное и криволинейное движение.
Звёздочки салюта движутся по криволинейным траекториям. В первый момент после выстрела, их движение можно считать почти прямолинейным, так как они двигаются с большой скоростью под действием выстрела. Однако, постепенно начинает действовать сила тяжести, которая изменяет направление их движения, придавая траектории форму параболы.
3. Параболическая траектория.
Если сопротивление воздуха пренебрежимо мало, траектория звёздочек можно приближённо считать параболической. Это связано с тем, что движение в поле силы тяжести при отсутствии других факторов можно описать как сочетание равномерного движения в горизонтальном направлении и равноускоренного движения в вертикальном направлении.
4. Сопротивление воздуха.
На практике сопротивление воздуха оказывает значительное влияние на траекторию. Оно замедляет движение звёздочек, особенно в горизонтальной плоскости. Поэтому траектория движения может оказаться более сложной, чем теоретическая парабола.
5. Вспышка салюта.
После выстрела, в определённый момент происходит вспышка салюта. Это происходит потому, что внутри звёздочек заложен пиротехнический состав, который воспламеняется в воздухе. При вспышке звёздочки разлетаются в разные стороны, образуя новые траектории. Эти траектории также зависят от начальной скорости, массы отдельных звёздочек, угла разлёта и силы тяжести.
6. Расчёт траектории.
Для каждого этапа движения можно выделить ключевые параметры:
− Начальная скорость при выстреле.
− Угол выстрела относительно горизонта.
− Влияние силы тяжести $ g = 9.8 \, \text{м/c}^2 $.
− Сопротивление воздуха, которое зависит от формы и массы звёздочек.
7. Анализ первого момента движения.
После выстрела звёздочки движутся с начальной скоростью, при этом их траектория определяется углом выстрела и действием силы тяжести. Они начинают описывать путь, напоминающий параболу.
8. Анализ движения после вспышки.
После вспышки звёздочки начинают разлетаться в разные стороны, каждая приобретает свою собственную траекторию. Здесь действуют те же силы (сила тяжести и сопротивление воздуха), но начальные параметры движения отдельных звёздочек теперь различны.
Для зарисовки траектории движения звёздочек на первом этапе (до вспышки) необходимо изобразить параболу, направленную вверх и постепенно опускающуюся вниз. После вспышки нужно показать разлёт звёздочек с новыми траекториями в разные стороны, которые также имеют форму криволинейных линий (парабол).
Пожауйста, оцените решение
