ИЗ винтовки, установленной горизонтально, производится два выстрела в мишень, установленную перпендикулярно...

Тематика Физика
Уровень 1 - 4 классы
баллистика скорость пули начальная скорость стрельба винтовка мишень физика расстояние выстрелы
0

ИЗ винтовки, установленной горизонтально, производится два выстрела в мишень, установленную перпендикулярно к плоскости стрельбы на расстояние 100м. Вторая пуля попала на 1.7см ниже первой. Какова скорость второй пули, если первая пуля имела начальную скорость 700м/с

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Для решения этой задачи необходимо учесть влияние гравитации на траекторию пуль. Давайте разберем процесс подробно.

  1. Параметры задачи:

    • Расстояние до мишени ( x = 100 ) м.
    • Начальная скорость первой пули ( v_1 = 700 ) м/с.
    • Вторая пуля попала на 1.7 см (0.017 м) ниже первой.
  2. Время полета первой пули: Поскольку винтовка установлена горизонтально, движение вдоль горизонтальной оси будет равномерным, а время полета пули до мишени можно найти по формуле: [ t_1 = \frac{x}{v_1} = \frac{100 \, \text{м}}{700 \, \text{м/с}} \approx 0.143 \, \text{с}. ]

  3. Вертикальное смещение первой пули: Поскольку пуля движется под действием силы тяжести, она будет испытывать вертикальное ускорение ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ). Вертикальное смещение за время ( t_1 ) составит: [ y_1 = \frac{1}{2} g t_1^2. ]

  4. Время полета второй пули: Пусть начальная скорость второй пули равна ( v_2 ). Время полета ( t_2 ) можно выразить так: [ t_2 = \frac{x}{v_2}. ]

  5. Вертикальное смещение второй пули: Для второй пули вертикальное смещение ( y_2 ) будет: [ y_2 = \frac{1}{2} g t_2^2. ]

  6. Разница в вертикальных смещениях: По условию задачи разница в вертикальных смещениях составляет 0.017 м: [ y_2 - y_1 = 0.017 \, \text{м}. ]

  7. Подставим выражения для ( y_1 ) и ( y_2 ): [ \frac{1}{2} g \left(\frac{100}{v_2}\right)^2 - \frac{1}{2} g \left(\frac{100}{700}\right)^2 = 0.017. ]

    Упрощаем уравнение: [ \frac{1}{2} g \left(\frac{100^2}{v_2^2} - \frac{100^2}{700^2}\right) = 0.017. ]

  8. Решим уравнение для ( v_2 ): [ g \left(\frac{100^2}{v_2^2} - \frac{100^2}{700^2}\right) = 0.034. ]

    [ \frac{100^2}{v_2^2} - \frac{100^2}{700^2} = \frac{0.034}{9.81}. ]

    [ \frac{100^2}{v_2^2} = \frac{100^2}{700^2} + \frac{0.034}{9.81}. ]

    [ \frac{100^2}{v_2^2} = \frac{1}{49} + \frac{0.034}{9.81 \times 10000}. ]

    [ \frac{100^2}{v_2^2} = \frac{1}{49} + 3.467 \times 10^{-6}. ]

  9. Рассчитаем ( v_2 ): [ \frac{100^2}{v_2^2} \approx \frac{1}{49} + 0.000003467. ]

    [ v_2 = \frac{100}{\sqrt{\frac{1}{49} + 0.000003467}}. ]

    Приблизительно: [ v_2 \approx \frac{100}{\sqrt{0.020408 + 0.000003467}} \approx 700 \times \sqrt{\frac{1}{1.000170} }. ]

    [ v_2 \approx 700 \times 0.999915 \approx 699.9 \, \text{м/с}. ]

Таким образом, скорость второй пули составляет примерно 699.9 м/с.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения этой задачи можно воспользоваться уравнением движения тела под углом к горизонту:

h = v0^2 sin^2(alpha) / (2 g),

где h - вертикальное смещение пули, v0 - начальная скорость пули, alpha - угол между горизонтом и вектором начальной скорости пули, g - ускорение свободного падения.

Первая пуля попала выше второй на 1.7см, значит:

h1 = v0^2 sin^2(alpha) / (2 g),

h2 = v2^2 sin^2(alpha) / (2 g).

Таким образом, из условия задачи получаем:

v2 = v0 * (1 - sqrt(h2 / h1)).

Подставляя значения в формулу, получаем:

v2 = 700 (1 - sqrt(0.017 / 0.1)) = 700 (1 - sqrt(0.17)) ≈ 642.9 м/с.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением движения тела в вертикальном направлении:

h = v0t - (gt^2)/2,

где h - высота, на которую поднялась пуля, v0 - начальная скорость пули, t - время полета пули до попадания в мишень, g - ускорение свободного падения.

Пусть h1 - высота, на которую поднялась первая пуля, h2 - высота, на которую поднялась вторая пуля. Тогда, учитывая данные из условия задачи:

h1 = 0, h2 = 1.7 см = 0.017 м, v0 = 700 м/с, g = 9.81 м/с^2.

Также известно, что время полета до попадания в мишень одинаково для обеих пуль.

Для первой пули:

0 = 700t - (9.81t^2)/2, 0 = 700t - 4.905t^2.

Для второй пули:

0.017 = vt - 4.905t^2, 0.017 = vt - 4.905t^2.

Решив систему уравнений, найдем время полета t и скорость второй пули v.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме