Jakie są wszystkie zmienne, które należy wziąć pod uwagę podczas rejestrowania czasu lotu i odległości pocisku wystrzelonego z katapulty (napięcie, kąt, masa pocisku itp.)?

Odpowiedź:

Zakładając brak oporu powietrza (rozsądny przy małej prędkości dla małego, gęstego pocisku), nie jest zbyt skomplikowany.

Wyjaśnienie:

Zakładam, że jesteś zadowolony z modyfikacji / wyjaśnienia twojego pytania przez Donatello.

Maksymalny zasięg jest podawany przez strzelanie pod kątem 45 stopni do poziomu.

Cała energia dostarczana przez katapultę jest zużywana na grawitację, więc możemy powiedzieć, że energia zmagazynowana w sprężyście jest równa energii potencjalnej. Więc E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

Możesz znaleźć k (stała Hooke'a), mierząc wydłużenie przy obciążeniu sprężystym (F = k.x), zmierzyć wydłużenie użyte do wystrzelenia i masę pocisku, a następnie uzyskać wysokość, na którą będzie się wznosić, jeśli zostanie wystrzelona pionowo.

Czas lotu jest niezależny od kąta, ponieważ pocisk spada swobodnie od momentu opuszczenia katapulty, niezależnie od tego, w jaki sposób został wystrzelony. Znając początkową energię sprężystą (zwaną powyżej E (e)), można znaleźć jej prędkość początkową, u od E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # a następnie czas lotu przez podstawienie do v = u + a.t gdzie v jest końcową prędkością (zero) na maksymalnej wysokości. Całkowity czas lotu będzie podwojony, raz przy wznoszeniu, raz przy upadku.

Na koniec możesz obliczyć zasięg, R od R = # (u ^ 2.sin (theta)) / g #