Под каким углом снаряд приземлится сверху? Задача на движение снаряда!

Описание: Зная скорость запуска снаряда и расстояние до вертикального уступа заданной высоты, мы находим диапазон углов запуска, при которых снаряд приземлится на вершину уступа.

🧠 Доступ к полным курсам по физике с видеолекциями и примерами доступен на сайте https://www.zakslabphysics.com/

В этой задаче на движение снаряда мы начинаем с анимации на Python, чтобы наглядно показать, почему вопрос имеет смысл; то есть, почему существует диапазон углов, при которых снаряд приземляется на вершину уступа? Мы быстро видим, что ключевым моментом для анализа является наличие двух траекторий, которые точно попадают в угол уступа. Углы, меньшие меньшего, приведут к столкновению снаряда с поверхностью уступа, в то время как углы, большие большего, приведут к столкновению снаряда с поверхностью уступа.

Мы проводим горизонтальный и вертикальный анализ движения снаряда, для чего необходимо решить уравнение горизонтальной оси относительно времени (t) и подставить его в уравнение вертикальной оси относительно движения.

Это приводит к квадратному уравнению, где переменной фактически является tan(theta), и мы можем определить минимальный и максимальный углы, под которыми снаряд приземлится на уступ.