Какое расстояние пролетит пуля, прежде чем упадет на землю? [закрыто]

Во-первых, вопрос:

Винтовочный патрон с особыми характеристиками может стрелять с начальной скоростью 1200 метров в секунду. Винтовка направлена ​​прямо вверх. Если предположить, что сопротивление воздуха отсутствует, как высоко пролетит винтовочная пуля, прежде чем начнет падать обратно на землю?

У меня такое ощущение, что для этого потребуется интеграл, так как скорость пули будет медленно изменяться из-за силы тяжести, действующей на нее в отрицательном направлении. Однако я не уверен, как настроить этот интеграл. Я подумал, что, возможно, это было так:

0 ( м е а р т час × в ) 9,81 г в

Но, глядя на это, это просто не имеет никакого смысла. Может ли кто-нибудь направить меня в правильном направлении?

Вы правы: это не так. Попробуйте найти «уравнения SUVAT».
Почему у вас в интеграле 9,81? Почему вы интегрируете скорость в .?
На вашем месте я бы попытался решить эту проблему, используя закон сохранения энергии: потеря кинетической энергии будет компенсирована увеличением потенциальной энергии гравитации. Поэтому попытайтесь найти кинетическую и потенциальную энергию в разных точках.
Ярлык, который вы можете использовать в задачах такого типа, — это работать со скоростью убегания в качестве прокси для энергии (хотя это может быть неоправданно в задаче с домашним заданием). Скорость убегания Земли у поверхности 11200 м/с. Если вы найдете высоту, на которой скорость убегания равна 11200 м/с - 1200 м/с = 10000 м/с, то это высота, на которую попадет пуля. Даже если это недопустимое решение, это способ проверить свою работу.
Привет и добро пожаловать в Physics SE! Обратите внимание, что это не сайт помощи с домашними заданиями. См. этот мета-пост о том, как задавать вопросы о домашнем задании, и этот мета-пост, посвященный задачам «проверить мою работу» .
@JohnRennie извиняется. Я предположил, что, поскольку «домашняя работа и упражнения» — это тег, который вы знаете… Домашняя работа и упражнения были приемлемы.

Ответы (1)

На самом деле эта задача не требует интеграла. Любой объект в свободном падении (менее 100 км) имеет постоянное ускорение из-за постоянной силы тяжести. Если бы вы действительно провели этот эксперимент ( не делайте этого ), то сопротивление воздуха сыграло бы значительную роль. Однако, пренебрегая сопротивлением воздуха, кинематическое уравнение для связи скорости с положением с постоянным ускорением имеет вид в ф , у 2 "=" в я , у 2 + 2 а ( у ф у я ) . Высшая точка является точкой поворота, т.е. пуля разворачивается. Это означает, что мгновенная скорость пули в ф , у в самой высокой точке находится 0   м / с . Начальная скорость пули в я , у известно, что 1200   м / с . Ускорение свободного падения равно г "=" 9,8   м / с 2 . Исходное положение у я известно, что это 0 м, а конечное положение у ф это то, что мы ищем. Новое уравнение 0   м 2 / с 2 "=" 1440000   м 2 / с 2 19,6   м / с 2 * у ф . Следовательно у ф равно ( 1440000 / 19,6 )   м "=" 73500   м . Это означает, что наше исходное предположение о постоянной силе тяжести неточно менее чем на 0,01 %, фактически на 0. В любом случае, попробуйте выучить 3 кинематических уравнения для постоянного ускорения, они очень полезны. Кстати, вам может быть интересно узнать, что эти уравнения на самом деле получены путем интегрирования функции скорости. Я надеюсь, что это помогло ответить на ваш вопрос, и хорошего дня.

Я рассчитал, что пуля пролетела 74455 м в воздухе, прежде чем развернуться: physics.stackexchange.com/questions/227391