Quines són totes les variables que s'han de tenir en compte a l'hora de registrar el temps de vol i la distància d'un projectil disparat a partir d'una catapulta (tensió, angle, massa de projectil, etc.)?

Quines són totes les variables que s'han de tenir en compte a l'hora de registrar el temps de vol i la distància d'un projectil disparat a partir d'una catapulta (tensió, angle, massa de projectil, etc.)?
Anonim

Resposta:

Suposant que no hi ha resistència a l’aire (raonable a baixa velocitat per a un projectil petit i dens) no és massa complex.

Explicació:

Suposo que està satisfet amb la modificació / aclariment de Donatello de la seva pregunta.

L’abast màxim es dóna disparant a 45 graus a l’horitzontal.

Tota l'energia subministrada per la catapulta es gasta contra la gravetat, de manera que podem dir que l'energia emmagatzemada a l'elasticitat és igual a l'energia potencial guanyada. Així, E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

Es troba k (la constant de Hooke) mesurant l’extensió donada una càrrega a l’elàstic (F = k.x), mesura l’extensió que s’utilitza per llançar i la massa del projectil i, a continuació, pot obtenir l’altura a la qual s’arribarà, si es dispara verticalment.

El temps de vol és independent de l'angle, ja que el projectil està en caiguda lliure des del moment que surt de la catapulta, independentment de com es llanci. Conèixer l’energia elàstica inicial (anomenada E (e) a dalt) es pot trobar la seva velocitat inicial, u des d’E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # i després el temps de vol per substitució a v = u + a.t on v és la velocitat final (zero) a l'alçada màxima. El temps total de vol serà el doble d’aquesta, una vegada en pujar, una vegada en caure.

Finalment, podeu calcular l’abast, R de R = # (u ^ 2.sin (theta)) / g #