В качестве сложного движения
рассмотрим движение точечной массы брошенной под углом a к горизонту со скоростью v0.
В
этом случае точка одновременно движется равномерно со скоростью vox вдоль оси Х и равнозамедленно с начальной
скоростью vy вдоль оси У.
( а = g )
Уравнение движения точки
имеют вид:
x = v0xt, где v0x = v0 cos α
y = v0yt –
gt2/2, где v0y = v0
sin α
Для нахождения уравнения
траектории движения необходимо из системы
уравнений исключить время:
Полученное выражение
представляет собой уравнение параболы:
Для нахождения ymax необходимо найти первую производную указанной
функции по Х и приравнять ее к нулю,
определить вторую производную и исследовать ее знак. Если вторая производная
меньше 0, то функция действительно имеет максимум.
Следовательно, у = ymax при
x=k/2b т.е.
Все
записанное справедливо, если отсутствует или достаточно мало сопротивление
среды, в которой движется материальная точка. Таким образом, наибольшая
дальность полета в отсутствии сил сопротивления наблюдается при движении тела
под углом в 45° к горизонту.