発射体運動問題?

発射体運動問題?
Anonim

回答:

a) #22.46#

b) #15.89#

説明:

プレーヤーの座標の原点を想定すると、ボールは次のような放物線を表します。

#(x、y)=(v_x t、v_y t - 1 / 2g t ^ 2)#

後に #t = t_0 = 3.6# ボールが芝生に当たります。

そう #v_x t_0 = s_0 = 50 v_x = s_0 / t_0 = 50 / 3.6 = 13.89#

また

#v_y t_0 - 1 / 2g t_0 ^ 2 = 0# (後 #t_0# 秒、ボールは草に当たります)

そう #v_y = 1/2 g t_0 = 1/2 9.81 xx 3.6 = 17.66#

それから #v ^ 2 = v_x ^ 2 + v_y ^ 2 = 504.71 v = 22.46#

機械的な省エネルギー関係を使う

#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#

回答:

#sf((a))#

#sf(22.5色(白)(x) "m / s"#

#sf((b))#

#sf(15.9色(白)(x)m)#

説明:

#sf((a))#

モーションの水平成分を考えます。

#sf(V_x = Vcostheta = 50.0 / 3.6 = 13.88色(白)(x) "m / s")#

これは重力に垂直なので、これは一定のままです。

モーションの垂直成分を考えます。

#sf(V_y = Vcos(90-θ)= Vsintheta)#

これはボールの初期速度です。 方向。

運動が対称的であると仮定すると、ボールが最大の高さに達したときに、 #sf(t(max)= 3.6 / 2 = 1.8色(白)(x)s)#.

今我々は使用することができます:

#sf(v = u + at)#

これは次のようになります。

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

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

今、私たちは知っています #sf(V_x)# そして #sf(V_y)# 結果として生じる速度を得るためにピタゴラスを使うことができます V 。これは@Cesereo Rによる回答で使用された方法です。

私はいくつかのTrig 'を使ってそれをやった。

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

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

これが打ち上げ角度です。

から #sf(V_y = Vsintheta)# 我々が得る:

#sf(Vsin(51.8)= 17.66)#

#:.##sf(V = 17.66 / sin(51.8)= 17.66 / 0.785 = 22.5色(白)(x) "m / s")#

#sf((b))#

高さに達するために私達は使用できる:

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

これは次のようになります。

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

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

また、最大高さに達するのにかかる時間は3.6 / 2 = 1.8秒になります

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

#sf(s = 31.788-15.89 = 15.9色(白)(x)m)#