Физтех 2024, 11 класс, первый тур, задача 6
Белка, сидящая на ветке дерева, кидает орешек мышонку, находящемуся на горизонтальной поверхности. Через некоторое время орешек падает на поверхность у лап мышонка. Направление на мышонка составляет угол с горизонтом. Начальная скорость орешка наименьшая в таком полете. Какой угол вектор начальной скорости орешка образует с горизонтом? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Ответ укажите в градусной мере с точностью до целых.
Решение.
Минимальная скорость, с которой следует бросить мяч с высоты на максимальную дальность по горизонту, а значит и на максимальное расстояние
от точки старта, равна
При таком броске
здесь -- угол, который направление на цель составляет с вертикалью.
Угол бросания равен половине угла, который направление на цель составляет с вертикалью. Окончательно
здесь -- угол, который направление на цель составляет с горизонтом.