Wko

Hur man beräknar den sträcka som ett objekt med vektor kinematik

Har du någonsin undrat hur långt en kula skulle resa om du visste vinkel lanseringen och kulans utgångshastighet? Detta kan göras om du följer följande sex enkla steg!

Steg

Hur man beräknar den sträcka som ett objekt med vektor kinematik. Vinkeln beräknas som kulan avfyras relativt marken.
Hur man beräknar den sträcka som ett objekt med vektor kinematik. Vinkeln beräknas som kulan avfyras relativt marken.
  1. 1
    Vinkeln beräknas som kulan avfyras relativt marken. Detta kan göras med användning av en enkel matematisk kompass.
  2. 2
    Bestäm initial (start) hastigheten hos kulan så snart den lämnar pipan på pistolen. Denna information kan vanligtvis hittas på pistolens paketet eller stänga av internet. Den initiala hastigheten av projektilen varierar beroende på pistolen och används kula.
  3. 3
    Med ett skrivredskap och papper, konstruera en xy koordinatsystem med origo placerad vid den punkt vid vilken kulan lämnar pipan.
  4. 4
    Använda trigonometri, fastställa den initiala hastigheten i x-och y-led. Detta kan göras med hjälp av sinus och cosinus funktioner. Till exempel: Om vinkeln för lanseringen är 30 o då sinus för 30 °, multiplicerat med den ursprungliga hastigheten, skulle vara den initiala hastigheten i y-riktningen. Detta kan enklast göras med en miniräknare med de trigonometriska funktionerna. (Sin (30) * v o) sedan upprepa detta steg med hjälp av cosinus-funktionen för att bestämma den initiala hastigheten i x-riktningen.
  5. 5
    Genom att använda ekvationen y = y o + v oy - ½ gt 2 kommer du att kunna beräkna den tid det tar för kulan att nå marken. Definitionen av varje variabel är följande: y = slutlig (y-riktningen) läge, y o = start (y-riktningen position), voy = initial hastighet i y-riktningen (. Beräknats i steg 4), g = kraft av tyngdkraften verkar på projektilen (förutsatt att vi är på jorden, bör detta värde vara (-9.80m / s 2), t = den tid det tar för projektilen med marken. För att göra detta steg enklare, lösa (t ) enligt följande formel: t = ((y - y o - v oy) / 0,5 g) 1/2 Till exempel:. den slutliga y-position kommer att vara noll, eftersom det kommer att kontakta marken (0); den initiala y-positionen blir allt höjd projektilen fick sparken från (1,5), initialt y-hastigheten kan vara 20m / s, och g är-9.80m / s 2 Denna experimentella beräkning bör ge dig en tid på cirka 13,6 sekunder..
  6. 6
    Beräkna den sträcka som en projektil är nu möjligt. Använda ekvationen x = v xo t, leverera de saknade variabler mot xo = initial (x-riktningen) hastighet beräknas i steg 4, t = tid för projektilen att resa (beräknad i steg 5). Till exempel: den ursprungliga x-hastigheten kan vara 20m / s och tiden (beräknad i steg 5) kan vara 15 sekunder. Detta skulle ge ett horisontellt avstånd av 300 meter.

Varningar

  • Felaktig användning av vapen eller projektiler kan leda till personskada eller dödsfall, dessa beräkningar kan göras utan att starta / bränning av en projektil genom att leverera de saknade variabler.
  • Detta Wiki-Hur artikel förutsätts att kulan eller föremål i rörelse endast påverkas av tyngdkraften på jorden liksom initial kraft påverkat objektet.
  • Detta Wiki-Hur artikeln förutsätter att objektet är i enkel parabolisk rörelse.

Saker du behöver

  • Miniräknare, projektil (kula, fotboll, baseball, etc), skrivredskap, skrivblocket, och tillgång till Internet (om utgångshastigheten är okänt)