弹丸运动问题?

弹丸运动问题?
Anonim

回答:

一个) #22.46#

b) #15.89#

说明:

假设球员的坐标原点,球描述了一个抛物线,如

#(x,y)=(v_x t,v_y t - 1 / 2g t ^ 2)#

#t = t_0 = 3.6# 球击中草地。

所以 #v_x t_0 = s_0 = 50-> v_x = s_0 / t_0 = 50 / 3.6 = 13.89#

#v_y t_0 - 1 / 2g t_0 ^ 2 = 0# (后 #T_0# 秒,球击中草地)

所以 #v_y = 1/2 g t_0 = 1/2 9.81 xx 3.6 = 17.66#

然后 #v ^ 2 = v_x ^ 2 + v_y ^ 2 = 504.71-> v = 22.46#

利用机械能量守恒关系

#1/2 m v_y ^ 2 = m g y_(max) - > y_(max)= 1/2 v_y ^ 2 / g = 1/2 17.66 ^ 2 / 9.81 = 15.89#

回答:

#sf((a))的#

#sf(22.5color(白色)(X) “米/秒” #

#sf((b))的#

#sf(15.9color(白色)(X)M)#

说明:

#sf((a))的#

考虑运动的水平分量:

#sf(V_x = Vcostheta = 50.0 / 3.6 = 13.88color(白色)(X) “米/秒”)#

由于这与重力垂直,因此保持不变。

考虑运动的垂直分量:

#sf(V_y =器和VCO(90-θ)= Vsintheta)#

这是球的初始速度 ÿ 方向。

如果我们假设运动是对称的,我们可以说当球达到其最大高度时 #sf(T_(最大)= 3.6 / 2 = 1.8color(白色)(X)S)#.

现在我们可以使用:

#sf(V = U + AT)#

这变为:

#sf(0 = Vsintheta-9.81xx1.8)#

#:.##sf(Vsintheta = 9.81xx1.8 = 17.66color(白色)(X) “米/秒”= V_y)#

现在我们知道了 #sf(V_x)##sf(V_y)# 我们可以使用毕达哥拉斯来得到合成速度 V 。这是@Cesereo R.答案中使用的方法。

我使用一些Trig'做到了:

#sf((取消(ⅴ)sintheta)/(取消(V)costheta)= tantheta = 17.66 / 13.88 = 1.272)#

#sf(theta = tan ^( - 1)1.272 = 51.8 ^ @)#

这是发射的角度。

以来 #sf(V_y = Vsintheta)# 我们得到:

#sf(VSIN(51.8)= 17.66)#

#:.##sf(V = 17.66 / SIN(51.8)= 17.66 / 0.785 = 22.5color(白色)(X) “米/秒”)#

#sf((b))的#

为了达到高度,我们可以使用:

#sf(S = UT + 1/2原子^ 2)#

这变为:

#sf(S = Vsinthetat-1/2 “克” T ^ 2)#

#:.##sf(S = V_yt-1/2 “克” T ^ 2)#

同样,达到最大高度所需的时间将是3.6 / 2 = 1.8秒

#sf(S = 17.66xx1.8-1 / 2xx9.81xx1.8 ^ 2)# #sf(米)#

#sf(S = 31.788-15.89 = 15.9color(白色)(X)M)#