§ 25. Моделирование движения тела в среде с сопротивлением

25.1. Постановка задачи (этап 1)

Задача. Брошен камень с начальной скоростью 30 м/с под углом 60° к горизонту. Камень имеет форму шара с радиусом 5 см и плотностью 2600 кг/м3. Учитывая все силы, воздействующие на камень, необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Как далеко от места бросания камень упадет?

2. Какое время камень будет находиться в полете?

3. Какова наибольшая высота взлета камня?

4. Как скоро от начала полета будет достигнута наивысшая точка полета?

5. Сравнить дальности полета камня в воздухе и в среде без сопротивления.

Условия поставленной задачи практически полностью совпадают с условиями задачи, которая была рассмотрена в 9-м классе. Но теперь при моделировании нужно учитывать все силы, воздействующие на камень.

Однако, забегая вперед, надо сказать, что это условие серьезно усложняет модель, используемую при решении задачи. Моделирование потребует учета таких параметров среды, как плотность и динамическая вязкость.

Для ответа на последний вопрос задачи для сравнения потребуется построить еще одну модель, аналогичную той, что мы строили в 9-м классе.