Номер 2, страница 40 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

2. Для чего перед метанием копья спортсмен делает разбег?

2. Для чего перед метанием копья спортсмен делает разбег?

Спортсмен делает разбег перед метанием копья для того, чтобы сообщить копью максимальную начальную скорость. Дальность полета снаряда, брошенного под углом к горизонту, критически зависит от его начальной скорости.

Рассмотрим этот процесс с точки зрения физики. Во время разбега система "спортсмен-копье" набирает определенную горизонтальную скорость. Таким образом, еще до начала самого броска копье уже обладает кинетической энергией и скоростью, равной скорости разбега спортсмена. В момент броска спортсмен совершает работу, сообщая копью дополнительную скорость относительно себя.

Итоговая начальная скорость копья $ \vec{v}_{копья} $ относительно земли является векторной суммой скорости разбега $ \vec{v}_{разб} $ и скорости, сообщенной копью рукой спортсмена в момент броска $ \vec{v}_{броска} $:

$ \vec{v}_{копья} = \vec{v}_{разб} + \vec{v}_{броска} $

Благодаря сложению этих скоростей, итоговая начальная скорость копья оказывается значительно выше, чем если бы спортсмен метал его с места, используя только силу мышц руки и корпуса.

Дальность полета $ L $ снаряда, брошенного с начальной скоростью $ v_0 $ под углом $ \alpha $ к горизонту (если пренебречь сопротивлением воздуха и считать, что высота броска равна нулю), определяется по формуле:

$ L = \frac{v_0^2 \sin(2\alpha)}{g} $

Из формулы видно, что дальность полета $ L $ пропорциональна квадрату начальной скорости ($ L \sim v_0^2 $). Это означает, что увеличение начальной скорости, достигнутое за счет разбега, приводит к существенному увеличению дальности полета. Таким образом, разбег является неотъемлемой частью техники метания, позволяющей преобразовать кинетическую энергию всего тела бегущего атлета в максимальную дальность полета копья.

Ответ: Спортсмен делает разбег для того, чтобы увеличить начальную скорость копья в момент вылета. Так как дальность полета снаряда пропорциональна квадрату начальной скорости, разбег позволяет метнуть копье на значительно большее расстояние, чем при броске с места.