Giá trị của α (đơn vị độ) là?
21/22
Một quả đạn pháo được bắn ra khỏi nòng pháo với vận tốc ban đầu \({v_0} = 500\;\,{\rm{m/s}}\) hợp với phương ngang một góc \(\alpha \) (đơn vị độ). Trong Vật lí, ta biết rằng, nếu bỏ qua sức cản của không khí và coi quả đạn pháo được bắn ra từ mặt đất thì quỹ đạo của quả đạn tuân theo phương trình \(y = \frac{{ - g}}{{2v_0^2{{\cos }^2}\alpha }}{x^2} + x\tan \alpha \), ở đó \(g = 9,8\;\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}\) là gia tốc trọng trường. Biết rằng, để quả đạn đạt độ cao lớn nhất thì góc bắn là \(\alpha \). Giá trị của \(\alpha \) (đơn vị độ) là?
Hàm số \(y = \frac{{ - 49}}{{2500000{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha }}{x^2} + x{\rm{tan}}\alpha \) là một hàm số bậc hai có đồ thị là parabol có tọa độ đỉnh \(I\left( {{x_I};\,{y_I}} \right)\) nên \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_I} = \frac{{ - b}}{{2a}} = \frac{{1250000\cos \alpha \sin \alpha }}{{49}}}\\{{y_I} = f\left( {{x_I}} \right) = \frac{{625000{{\sin }^2}\alpha }}{{49}}}\end{array}} \right.\).
Do đó, độ cao lớn nhất của quả đạn là \({y_{\max }} = \frac{{625000{{\sin }^2}\alpha }}{{49}}\).
Mà \({y_{\max }} = \frac{{625000{{\sin }^2}\alpha }}{{49}} \le \frac{{625000}}{{49}}\), dấu bằng xảy ra khi \({\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha = 1\) hay \(\alpha = 90^\circ \).
Vậy quả đạn pháo sẽ đạt độ cao lớn nhất khi góc bắn bằng \(90^\circ \).
Đáp án: \(90\).