Як за допомогою векторної кінематики розрахувати пройдене об`єктом відстань

Чи цікавилися ви, по якій траєкторії полетить куля, якщо відомо, під яким кутом і з якою швидкістю її вистрілили? Ви зможете визначити це, прочитавши наведені нижче 6 нескладних кроків!

кроки

Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 1
1
Визначте кут по відношенню до земної поверхні, під яким куля вилетіла зі ствола. Це можна зробити за допомогою простого транспортира.
  • Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 2

    Відео: Фізика переміщення, швидкість і прискорення Графік руху 2016

    2
    Знайдіть початкову (стартову) швидкість кулі в момент, коли вона залишає ствол. Цю інформацію можна почерпнути з опису зброї в книзі або Інтернеті. Початкова швидкість залежить від зброї і типу використовуваної кулі.
  • Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 3


    3
    Накресліть на папері систему координат x-y з початком, розташованим в точці, в якій куля залишає стовбур зброї.
  • Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 4
    4
    Використовуючи тригонометрію, визначте складові швидкості кулі вздовж осей x і y. Це можна зробити, скориставшись функціями синуса і косинуса. Наприклад, якщо кут пострілу становить 30, тоді синус 30, помножений на початкову швидкість дасть складову початкової швидкості уздовж осі y. Це легко обчислити за допомогою калькулятора, що містить тригонометричні функції: (sin (30) * vo). Повторіть цю ж операцію для косинуса, визначивши тим самим компоненту початкової швидкості уздовж осі x.
  • Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 5

    Відео: Прямолінійний рівномірний рух

    5


    За допомогою рівняння y = yo + voy - gt ви зможете обчислити час, через яке куля впаде на земну поверхню. У рівняння входять наступні величини: y = координата y кінцевої точки, yo= Координата y початкової точки, voy = компонента початкової швидкості в напрямку y (обчислена на кроці 4), g = чинне на кулю прискорення, створюване силою тяжіння (за умови, що ми знаходимося на Землі, ця величина дорівнює близько -9.80м / с ), t = час, через яке куля впаде на земну поверхню. Щоб спростити обчислення, запишемо рівняння для t в наступному вигляді: t = ((y - yo - voy) / 0,5g). Наприклад, кінцева координата y дорівнюватиме нулю, оскільки куля в кінці кінців виявиться на землі (0) - початкова координата y дорівнює висоті, з якої було зроблено постріл, нехай вона становить 1,5 м- початкова швидкість уздовж осі y може дорівнювати 20 м / с- і g одно -9,80 м / с. При таких значеннях куля впаде на земну поверхню приблизно через 13,6 секунд після пострілу.

    Відео: Як визначити шлях за графіком швидкості

  • Зображення з назвою Calculate the Distance Traveled by an Object Using Vector Kinematics Step 6
    6
    Тепер ми можемо розрахувати відстань, пройдену кулею. Для цього скористаємося рівнянням x = vxo t, підставивши в нього змінні vxo= Початкова швидкість уздовж осі x, обчислена на кроці 4, і t = час польоту кулі (розраховане на кроці 5). Наприклад: початкова швидкість уздовж осі x дорівнює 20 м / с і час польоту (знайдене на кроці 5) складає 15 секунд. Це дасть горизонтальне відстань 300 метрів.
  • попередження

    • У даній статті передбачається, що на кулю, якою повідомлена початкова швидкість, під час польоту діє лише сила тяжіння.
    • Неналежне використання зброї і куль може привести до поранення і навіть смерті-наведені обчислення можна виконати без стрілянини, просто шляхом підстановки необхідних значень в формули.
    • У даній статті передбачається, що куля робить рух по простій параболі.

    Що вам знадобиться

    • Калькулятор, об`єкт (куля, футбольний або баскетбольний м`яч і т.п.), олівець або ручка, папір, доступ в Інтернет (якщо початкова швидкість невідома)


    Увага, тільки СЬОГОДНІ!

    Увага, тільки СЬОГОДНІ!
    » » Як за допомогою векторної кінематики розрахувати пройдене об`єктом відстань