При рассмотрении задачи о движении мячика, брошенного с балкона под углом к горизонту, важно учитывать законы классической механики, в частности, законы Ньютона и основные уравнения кинематики. Поскольку сопротивление воздуха пренебрежимо мало, мы можем игнорировать его влияние на движение мячика и рассмотреть только силы, действующие на него в условиях вакуума.
Вертикальная составляющая скорости мячика:
- При броске под углом к горизонту мячик имеет как горизонтальную, так и вертикальную составляющие начальной скорости. Вертикальная составляющая начальной скорости (v_{0y}) направлена вниз, и ее величина зависит от угла броска и начальной скорости.
- В процессе движения на мячик действует только сила тяжести, которая направлена вниз. Это означает, что вертикальная составляющая скорости будет изменяться под действием ускорения свободного падения (g).
- Поскольку мячик движется вниз и ускоряется под действием силы тяжести, модуль вертикальной составляющей скорости будет увеличиваться со временем. Это связано с тем, что скорость увеличивается на величину (gt) (где (t) — время от начала движения).
Модуль ускорения мячика:
- Ускорение мячика определяется только силой тяжести, так как сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Это означает, что на протяжении всего движения мячик испытывает постоянное ускорение, равное ускорению свободного падения (g).
- Таким образом, модуль ускорения мячика не изменяется и остается постоянным, равным (g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2).
Итак, делая вывод:
- Модуль вертикальной составляющей скорости мячика увеличивается.
- Модуль ускорения мячика не изменяется.