Một viên bi sắt được ném ngang từ độ cao 80 m. Sau 3 s vectơ vận tốc hợp với phương ngang 1 góc 45 độ. Lấy g = 10m/s^2. Hỏi góc hợp bởi vectơ vận tốc với phương ngang khi vật chạm đất là bao nhiêu ?

Đáp án:

$\alpha  = 53,{13^o}$ 

Giải thích các bước giải:

Vận tốc ban đầu của vật là:
${v_o} = {v_y} = g{t_1} = 3.10 = 30m/s$

Thời gian vật chạm đất là:
${t_2} = \sqrt {\dfrac{{2h}}{g}}  = \sqrt {\dfrac{{2.80}}{{10}}}  = 4s$

Vận tốc của vật sau 4s là:
${v_y}' = g{t_2} = 10.4 = 40m/s$

Góc tạo bởi vec tơ vận tốc với phương ngang là:
$\sin \alpha  = \dfrac{{{v_y}'}}{{{v_2}}} = \dfrac{{{v_y}'}}{{\sqrt {{v_y}{'^2} + {v_o}^2} }} = \dfrac{{40}}{{\sqrt {{{30}^2} + {{40}^2}} }} = \dfrac{4}{5} \Rightarrow \alpha  = 53,{13^o}$