Ako vypočítať vzdialenosť, ktorú objekt prešiel, pomocou vektorovej kinematiky?

Pomocou funkcie kosínus určte počiatočnú rýchlosť v smere x
Potom zopakujte tento krok a pomocou funkcie kosínus určte počiatočnú rýchlosť v smere x.

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako ďaleko by sa guľka dostala, keby ste ju odpálili? To sa dá vypočítať nájdením uhla štartu a počiatočnej rýchlosti strely. Pokračujte v čítaní, aby ste zistili, ako na to.

Kroky

  1. 1
    Zistite uhol, voči ktorému je strela vypálená, vzhľadom na zem. To sa dá dosiahnuť pomocou jednoduchého matematického kompasu.
  2. 2
    Určte počiatočnú (počiatočnú) rýchlosť strely hneď, ako opustí hlaveň zbrane. Tieto informácie možno zvyčajne nájsť na obale zbrane alebo na webovej stránke výrobcu. Počiatočná rýchlosť projektilu sa líši v závislosti od modelu zbraň a muníciu typu.
  3. 3
    Pomocou písacieho náradia a papiera zostrojte xy súradnicový systém, ktorého začiatok sa nachádza v mieste, kde guľka opúšťa hlaveň.
  4. 4
    Pomocou trigonometrie určte počiatočnú rýchlosť v smere x/y. To sa dá dosiahnuť pomocou sínusových a kosínusových funkcií. Ak je napríklad uhol spustenia 30 o, potom sínus 30 o, vynásobený počiatočnou rýchlosťou, bude počiatočnou rýchlosťou v smere y. To sa dá ľahko dosiahnuť pomocou tejto trigonometrickej funkcie na kalkulačke: sin (30) * v o. Potom zopakujte tento krok pomocou funkcie kosínus na určenie počiatočnej rýchlosti v smere x.
  5. 5
    Pomocou rovnice y = y o + v oy - 0,5 gt 2 vypočítajte čas, ktorý trvá, kým sa guľka dostane na zem. Definícia každej premennej je nasledovná: y = konečná poloha (v smere y), y o = počiatočná (poloha v smere y), voy = počiatočná rýchlosť v smere y (vypočítané v kroku 4.), g = sila gravitácie pôsobiacej na projektil (za predpokladu, že sme na Zemi, táto hodnota by mala byť (-9,80 m/s 2), a t = čas potrebný na dopad projektilu na zem. Aby bol tento krok jednoduchší, vyriešte t) pomocou nasledujúcej rovnice: t = ((y - y o - v oy)/ 0,5 g) 0,5.
    • Napríklad za predpokladu, že konečná poloha y bola nulová (pretože guľka stratí hybnosť a dopadne na zem), počiatočná poloha y bola 1,5 m, počiatočná rýchlosť y bola 20 m/s a gravitačná sila (g) bola -9,80 m/s 2, guľka mala dopadnúť na zem 13,6 sekundy.
  6. 6
    Vypočítajte vzdialenosť, ktorú guľka prejde. Pomocou rovnice x = v xo t zadajte chýbajúce premenné v xo = počiatočná (v smere x) rýchlosť vypočítaná v kroku 4, t = čas, za ktorý sa strela dostane (vypočítané v kroku 5). Napríklad, ak bola počiatočná rýchlosť x 20 m/s a vysielací čas guľky bol 15 sekúnd, horizontálna vzdialenosť, ktorú strela prešla, bola 300 metrov (984,3 ft).
To sa dá vypočítať nájdením uhla štartu
To sa dá vypočítať nájdením uhla štartu a počiatočnej rýchlosti strely.

Varovania

  • Tento článok Wiki-How predpokladá, že na guľku alebo predmet v pohybe pôsobí iba gravitačná sila na Zemi, ako aj počiatočná sila, ktorá na predmet dopadá.
  • Nesprávne používanie zbraní alebo projektilov môže mať za následok zranenie alebo smrť; tieto výpočty je možné vykonať bez spustenia/vypálenia projektilu jednoducho dodaním chýbajúcich premenných.
  • Tento článok Wiki-How predpokladá, že sa predmet pohybuje jednoduchým parabolickým pohybom.

Veci, ktoré budete potrebovať

  • Kalkulačka, strela (strela, futbal, baseball, atď.), Písacie potreby, podložka na písanie a prístup na internet (ak je počiatočná rýchlosť neznáma)

Otázky a odpovede

  • Ako zistím čas letu strely, berúc do úvahy iba uhol štartu a dosah?
    Rozsah je R = u × u sin2 (uhol) ÷ g, kde u = počiatočná rýchlosť a g = 9,8 alebo 10. Takže pomocou vyššie uvedeného vzorca nájdete u. Potom pomocou T = 2u sin (uhol) ÷ g nájdite čas letu.
  • Aký je vzorec pre rozsah v pohybe strely?
    R = u × u sin2 (uhol) ÷ g, kde u = počiatočná rýchlosť a uhol = uhol, o ktorý sa projektil premieta s horizontálou.
Nezodpovedané otázky
  • Ako ďaleko by sa dostala guľka z pušky po tom, ako by prešla jeleňom?

Súvisiace články
  1. Ako zostrojiť trojuholník, keď sú zadané dve strany a zahrnutý uhol (kritérium SAS)?
  2. Ako vypočítať zo základného percenta?
  3. Ako rozobrať kobylku?
  4. Ako vypočítať percentuálny výnos v chémii?
  5. Ako prinútiť sopku vybuchnúť?
  6. Ako vyrobiť plastelínovú sopku?
FacebookTwitterInstagramPinterestLinkedInGoogle+YoutubeRedditDribbbleBehanceGithubCodePenWhatsappEmail