1. Какова форма траектории тела, брошенного горизонтально?
2. Изменяется ли со временем модуль скорости тела, брошенного под углом к горизонту?
3. Как направлено ускорение при равномерном движении по окружности?

1. Какова форма траектории тела, брошенного горизонтально?

Траектория тела, брошенного горизонтально, имеет форму параболы.

Это объясняется тем, что тело одновременно совершает два движения:

• По горизонтали — равномерное прямолинейное движение с постоянной скоростью (если пренебречь сопротивлением воздуха).

• По вертикали — равноускоренное движение под действием силы тяжести.

В результате сложения этих двух движений тело перемещается по параболической траектории.

При этом горизонтальная составляющая скорости остаётся постоянной, а вертикальная увеличивается под действием силы тяжести.

2. Изменяется ли со временем модуль скорости тела, брошенного под углом к горизонту?

Да, модуль скорости тела, брошенного под углом к горизонту, изменяется со временем.

Если пренебречь сопротивлением воздуха, то при движении тела:

• Во время подъёма модуль скорости уменьшается, поскольку вертикальная составляющая скорости постепенно уменьшается под действием силы тяжести.

• В наивысшей точке траектории модуль скорости достигает минимального значения. Вертикальная составляющая скорости становится равной нулю, а горизонтальная остаётся постоянной.

• Во время падения модуль скорости увеличивается, поскольку вертикальная составляющая скорости возрастает по модулю.

Таким образом, скорость тела сначала уменьшается, затем достигает минимального значения в верхней точке траектории, после чего снова увеличивается.

3. Как направлено ускорение при равномерном движении по окружности?

При равномерном движении тела по окружности ускорение всегда направлено к центру окружности.

Такое ускорение называется центростремительным ускорением.

Несмотря на то что модуль скорости тела остаётся постоянным, направление вектора скорости непрерывно изменяется. Именно изменение направления скорости приводит к возникновению ускорения.

Центростремительное ускорение направлено перпендикулярно вектору скорости, который в каждой точке траектории направлен по касательной к окружности.

Модуль центростремительного ускорения определяется формулой:

где:

• $a$ — центростремительное ускорение;

• $v$ — модуль скорости тела;

• $R$ — радиус окружности.

Вывод: при равномерном движении по окружности модуль скорости не изменяется, но её направление постоянно меняется. Поэтому тело движется с ускорением, направленным к центру окружности.