Какие переменные необходимо учитывать при регистрации времени полета и дальности выстрела снаряда из катапульты (натяжение, угол, масса снаряда и т. Д.)?

Какие переменные необходимо учитывать при регистрации времени полета и дальности выстрела снаряда из катапульты (натяжение, угол, масса снаряда и т. Д.)?
Anonim

Ответ:

При условии отсутствия сопротивления воздуха (разумно при низкой скорости для небольшого, плотного снаряда) это не слишком сложно.

Объяснение:

Я предполагаю, что вы довольны модификацией / уточнением Донателло вашего вопроса.

Максимальный диапазон определяется стрельбой под углом 45 градусов к горизонтали.

Вся энергия, предоставляемая катапультой, расходуется на гравитацию, поэтому мы можем сказать, что энергия, запасенная в упругом элементе, равна полученной потенциальной энергии. Так что E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = мг.ч

Вы находите k (постоянную Гука), измеряя удлинение с учетом нагрузки на упругость (F = k.x), измеряете удлинение, используемое для запуска, и массу снаряда, а затем можете получить высоту, на которую он поднимется, если выстрелить вертикально.

Время полета не зависит от угла, поскольку снаряд находится в свободном падении с момента, когда он покидает катапульту, независимо от того, как он запускается. Зная начальную упругую энергию (называемую E (e) выше), вы можете найти ее начальную скорость, u из E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # а затем время полета путем подстановки в v = u + a.t, где v - конечная скорость (ноль) на максимальной высоте. Общее время полета будет вдвое больше, один раз при подъеме, один раз при падении.

Наконец, вы можете рассчитать диапазон, R от R = # (И ^ 2.sin (тета)) / г #