Quais são as variáveis que precisam ser levadas em conta ao registrar o tempo de vôo e a distância de um projétil disparado de uma catapulta (tensão, ângulo, massa do projétil, etc)?

Quais são as variáveis que precisam ser levadas em conta ao registrar o tempo de vôo e a distância de um projétil disparado de uma catapulta (tensão, ângulo, massa do projétil, etc)?
Anonim

Responda:

Supondo que não haja resistência do ar (razoável a baixa velocidade para um projétil pequeno e denso), não é muito complexo.

Explicação:

Estou assumindo que você está feliz com a modificação de Donatello para / esclarecer sua questão.

O alcance máximo é dado disparando a 45 graus na horizontal.

Toda a energia fornecida pela catapulta é gasta contra a gravidade, por isso podemos dizer que a energia armazenada no elástico é igual à energia potencial adquirida. Então E (e) = # 1 / 2k.x ^ 2 # = m.g.h

Você encontra k (a constante de Hooke) medindo a extensão dada uma carga no elástico (F = k.x), meça a extensão usada para lançar e a massa do projétil e pode então obter a altura para a qual ele subirá se for disparado verticalmente.

O tempo de voo é independente do ângulo, já que o projétil está em queda livre a partir do momento em que sai da catapulta, independentemente de como é lançado. Conhecendo a energia elástica inicial (chamada E (e) acima) você pode encontrar sua velocidade inicial, u de E (e) = # 1 / 2.m.u ^ 2 # e então o tempo de vôo por substituição em v = u + a.t onde v é a velocidade final (zero) na altura máxima. O tempo total de vôo será o dobro disso, uma vez ao subir, uma vez ao cair.

Finalmente, você pode calcular o intervalo, R de R = # (u ^ 2.sin (theta)) / g #