Wat zijn alle variabelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het registreren van de vluchttijd en de afstand van een projectiel dat wordt afgevuurd door een katapult (spanning, hoek, projectiel, enz.)?

Wat zijn alle variabelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het registreren van de vluchttijd en de afstand van een projectiel dat wordt afgevuurd door een katapult (spanning, hoek, projectiel, enz.)?
Anonim

Antwoord:

Uitgaande van geen luchtweerstand (redelijk bij lage snelheid voor een klein, dicht projectiel) is het niet te complex.

Uitleg:

Ik ga ervan uit dat je blij bent met Donatello's wijziging of verduidelijking van je vraag.

Het maximale bereik wordt gegeven door te schieten op 45 graden ten opzichte van de horizontaal.

Alle energie die door de katapult wordt geboden, is tegen de zwaartekracht in, dus we kunnen zeggen dat de energie opgeslagen in het elastiek gelijk is aan de potentiële energie die is opgedaan. Dus E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

Je vindt k (de constante van Hooke) door de extensie te meten die wordt belast op het elastiek (F = k.x), de verlenging te meten die wordt gebruikt om te lanceren en de massa van het projectiel en vervolgens de hoogte te krijgen waar deze naar toe zal stijgen, indien verticaal wordt afgevuurd.

De tijd van de vlucht is onafhankelijk van de hoek, aangezien het projectiel in vrije val is vanaf het moment dat het de katapult verlaat, ongeacht hoe het wordt gelanceerd. Als u de aanvankelijke elastische energie kent (hierboven E (e) genoemd), kunt u de beginsnelheid ervan vinden, u vanaf E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # en dan de vluchttijd door te substitueren in v = u + a.t waarbij v de eindsnelheid (nul) is op de maximale hoogte. De totale tijd van de vlucht zal het dubbele zijn van dit, eenmaal bij het opstaan, eenmaal vallen.

Ten slotte kunt u het bereik berekenen, R uit R = # (U ^ 2.sin (theta)) / g #