Jaké jsou všechny proměnné, které je třeba vzít v úvahu při záznamu času letu a vzdálenosti projektilu odpáleného z katapultu (napětí, úhel, hmotnost projektilu atd.)?

Jaké jsou všechny proměnné, které je třeba vzít v úvahu při záznamu času letu a vzdálenosti projektilu odpáleného z katapultu (napětí, úhel, hmotnost projektilu atd.)?
Anonim

Odpovědět:

Za předpokladu, že žádný odpor vzduchu (rozumný při nízké rychlosti pro malý, hustý projektil) není příliš složitý.

Vysvětlení:

Předpokládám, že jste spokojeni s úpravou / objasněním vaší otázky.

Maximální rozsah je dán vypálením ve vodorovném směru na 45 stupňů.

Veškerá energie poskytovaná katapultem je vynakládána proti gravitaci, takže můžeme říci, že energie uložená v pružině se rovná potenciální získané energii. Takže E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

K (Hookeova konstanta) zjistíte měřením prodloužení daného zatížení na pružinu (F = k.x), změřte prodloužení použité k vypuštění a hmotnost střely a pak můžete získat výšku, na kterou bude stoupat, pokud bude odpálena svisle.

Doba letu je nezávislá na úhlu, protože projektil je ve volném pádu od okamžiku, kdy opustí katapult, bez ohledu na to, jak je spuštěn. Znáte-li počáteční elastickou energii (nazvanou E (e) výše), zjistíte, že je to počáteční rychlost, u od E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # a pak čas letu náhradou do v = u + a.t kde v je konečná rychlost (nula) v maximální výšce. Celková doba letu bude dvojnásobná, jednou při stoupání, jednou při pádu.

Nakonec můžete vypočítat rozsah R od R = # (u ^ 2.sin (theta)) / g #