Problem z ruchem pocisku?

Problem z ruchem pocisku?
Anonim

Odpowiedź:

za) #22.46#

b) #15.89#

Wyjaśnienie:

Zakładając, że źródło współrzędnych znajduje się u gracza, piłka opisuje parabolę, taką jak

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

Po #t = t_0 = 3.6 # piłka uderza w trawę.

więc #v_x t_0 = s_0 = 50-> v_x = s_0 / t_0 = 50 / 3.6 = 13,89 #

Również

#v_y t_0 - 1 / 2g t_0 ^ 2 = 0 # (po # t_0 # sekundy, piłka uderza w trawę)

więc #v_y = 1/2 g t_0 = 1/2 9,81 xx 3,6 = 17,66 #

następnie # v ^ 2 = v_x ^ 2 + v_y ^ 2 = 504.71-> v = 22,46 #

Wykorzystanie relacji zachowania energii mechanicznej

# 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 #

Odpowiedź:

#sf ((a)) #

#sf (22.5color (biały) (x) "m / s" #

#sf ((b)) #

#sf (15.9color (biały) (x) m) #

Wyjaśnienie:

#sf ((a)) #

Rozważmy poziomą składową ruchu:

#sf (V_x = Vcostheta = 50.0 / 3.6 = 13.88color (biały) (x) "m / s") #

Ponieważ jest to prostopadłe do siły grawitacji, pozostaje to stałe.

Rozważmy pionową składową ruchu:

#sf (V_y = Vcos (90-theta) = Vsintheta) #

Jest to początkowa prędkość piłki w y kierunek.

Jeśli przyjmiemy, że ruch jest symetryczny, możemy powiedzieć, że gdy piłka osiągnie maksymalną wysokość #sf (t_ (max) = 3.6 / 2 = 1.8color (biały) (x) s) #.

Teraz możemy użyć:

#sf (v = u + at) #

Staje się to:

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

#:.##sf (Vsintheta = 9.81xx1.8 = 17.66color (biały) (x) "m / s" = V_y) #

Teraz wiemy #sf (V_x) # i #sf (V_y) # możemy użyć Pitagorasa, aby uzyskać wynikową prędkość V. Była to metoda zastosowana w odpowiedzi przez @Cesereo R.

Zrobiłem to używając Triga:

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

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

To jest kąt uruchomienia.

Od #sf (V_y = Vsintheta) # dostajemy:

#sf (Vsin (51,8) = 17,66) #

#:.##sf (V = 17,66 / grzech (51,8) = 17,66 / 0,785 = 22,5 koloru (biały) (x) „m / s”) #

#sf ((b)) #

Aby uzyskać osiągniętą wysokość, możemy użyć:

#sf (s = ut + 1 / 2at ^ 2) #

Staje się to:

#sf (s = Vsinthetat-1/2 "g" t ^ 2) #

#:.##sf (s = V_yt-1/2 "g" t ^ 2) #

Ponownie, czas potrzebny do osiągnięcia maksymalnej wysokości wynosi 3,6 / 2 = 1,8 s

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

#sf (s = 31.788-15.89 = 15.9kolor (biały) (x) m) #