Witam. Mam do rozwiązania następujące zadanie z fizyki (Kinematyka - rzut ukośny). Z armaty znajdującej sie na skarpie został wystrzelony pocisk pod katem 30 stopni do poziomu . W najwyższym punkcie toru prędkość kuli wynosiła 80m/s. Wektor prędkości w ch

Witam. Mam do rozwiązania następujące zadanie z fizyki (Kinematyka - rzut ukośny). Z armaty znajdującej sie na skarpie został wystrzelony pocisk pod katem 30 stopni do poziomu . W najwyższym punkcie toru prędkość kuli wynosiła 80m/s. Wektor prędkości w chwili uderzenia kuli o ziemie był skierowany pod katem 30 stopni do pionu. Obliczyć prędkość przy uderzeniu o ziemie i wysokość skarpy. Daję naj
Odpowiedź

Ponieważ w kierunku poziomym nie działają w czasie lotu kuli żadne siły to prędkość pozioma się nie zmienia (patrz rysunek). Wynosi więc ona zawsze 80 m/s. Znamy więc składowe poziome prędkości na początku i na końcu. Są one równe Vox = 80 m/s Możemy teraz wyliczyć prędkość końcową (uderzenia w ziemie): sin30° = Vox/Vk      --->     Vk = Vox/sin30° = 80/sin30° = 160 m/s Początkowa prędkość też się przyda: cos30° = Vox/Vo     --->     Vo = Vox/cos30° = 80/cos30° = 92.38 m/s Z zasady zachowania energii mechanicznej obliczamy wysokość skarpy: m·g·h + m·Vo²/2 = m·Vk²/2 h = (Vk² - Vo²)/(2·g) = (160² - 92.38²)/(2·9.81) = 870 m (wysoka ;)  jak na skarpę) _________________________________________________ Można też nie korzystając z energii wyliczyć szukaną wysokość h. Przydadzą się tu składowe pionowe prędkości: tg30° = Vox/Vky    --->     Vky = Vox/tg30° = 80/tg30° = 138.56 m/s                                          (należy dalej przyjmować wartość:  -138.56 m/s) tg30° = Voy/Vox    --->     Voy = Vox·tg30° = 80·tg30° = 46.19 m/s Równania ruchu w kierunku pionowym: y = h + Voy·t - g·t²/2    (w miejscu upadku y = 0) Vky = Voy - g·t     --->      t = (Voy - Vky)/g = (46.19 + 138.56)/9.81 = 18.833 s 0 = h + Voy·t - g·t²/2    --->    h = g·t²/2 - Voy·t = 9.81·18.833²/2 - 46.19·18.833 = 870 m

Dodaj swoją odpowiedź