Aké sú všetky premenné, ktoré treba vziať do úvahy pri zaznamenávaní času letu a vzdialenosti projektilu vystreleného z katapultu (napätie, uhol, hmotnosť projektilu atď.)?

Aké sú všetky premenné, ktoré treba vziať do úvahy pri zaznamenávaní času letu a vzdialenosti projektilu vystreleného z katapultu (napätie, uhol, hmotnosť projektilu atď.)?
Anonim

odpoveď:

Za predpokladu, že nie je odpor vzduchu (rozumný pri nízkej rýchlosti pre malý, hustý projektil), to nie je príliš zložité.

vysvetlenie:

Predpokladám, že ste spokojní s úpravou / objasnením vašej otázky.

Maximálny rozsah je daný vystrelením na vodorovnú rovinu na 45 stupňov.

Všetka energia, ktorú poskytuje katapult, sa vynakladá proti gravitácii, takže môžeme povedať, že energia uložená v pružine sa rovná potenciálnej získanej energii. Takže E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

K (Hookeova konštanta) zistíte meraním predĺženia daného zaťaženia na pružinu (F = k.x), zmerajte predĺženie použité na spustenie a hmotnosť projektilu a potom môžete dosiahnuť výšku, na ktorú sa zvýši, ak sa odpáli vertikálne.

Doba letu je nezávislá od uhla, pretože projektil je vo voľnom páde od okamihu, keď opustí katapult, bez ohľadu na to, ako je spustený. Poznajúc počiatočnú elastickú energiu (nazývanú E (e) vyššie) môžete nájsť jej počiatočnú rýchlosť, u z E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # a potom čas letu substitúciou do v = u + a.t kde v je konečná rýchlosť (nula) v maximálnej výške. Celkový čas letu sa zdvojnásobí, raz pri stúpaní, raz pri páde.

Nakoniec môžete vypočítať rozsah R od R = # (U ^ 2.sin (theta)) / g #