Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Ferde hajítás (kép csatolva)
dew112
kérdése
730
Egy testet a talajszintről v₀ nagyságú kezdősebességgel kilövünk, ami a vízszintessel α zár be. A test d távolságra lévő h magasságú építményen esik le.
Mennyi ideig repül a test?
Milyen magas az építmény? h=?
Mekkora lesz a test sebességének nagysága a landolás pillanatában?
Adatok:
v₀ = 180 km/h
α = 60⁰
d = 100 m
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
fizika, ferde, hajítás
0
Felsőoktatás / Fizika
Válaszok
3
bongolo{ }
válasza
Számold ki a sebesség vízszintes és függőleges komponensét:
`v_(0v)=v_0·cos\ α`
`v_(0f)=v_0·sin\ α`
A vízszintes sebesség mindig ennyi marad, a függőleges pedig csökken aztán nő...
A vízszintes mozgás a vízszintes sebességtől függ. Ha összesen `d` távolságra jut `t` idő alatt, akkor `d=v_(0v)·t`. Ebből kijön az idő. (Persze a sebességet m/s-ba át kell váltani.)
A függőleges kezdősebességből pedig kijön a függőleges mozgás. `t` idő alatt felemelkedik, aztán leesik éppen `h` magasságra:
`h=v_(0f)·t-1/2·g·t^2`
A végén a test sebességét energiamegmaradással lehet kiszámolni:
`1/2·m·v_0^2=m·g·h+1/2·m·v^2`
(kiesik a tömeg)
Ahogy kazah írta, sok megoldás lehet az épület alakjától függően. Ha pl. kocka alakú az épület és pont a közepére esik a tárgy, akkor lehet ugyanúgy számolni, ahogy fentebb írtam, csak `d=150\ m` olyankor, vagyis az épület közepének a távolsága.
Egyáltalán nem biztos, hogy kocka alakú az épület...
Módosítva: 5 éve
0
kazah:
elkezdtem megoldani, de az jött ki, hogy a felfelé szálló ágon éri el a megadott távolságot.
5 éve0
bongolo:
Igazad van. Mégiscsak ki kellett volna nekem is számolnom 5 éve0
kazah
válasza
v = 180 `(km)/h` = 50 `m/s`
`alpha` = 60°
d = 100 m
Felbontjuk a sebességet vízszintes és függőleges komponensre:
`v_x` = `v*cosalpha` = `50*cos60` = 25 `m/s`
`v_y` = `v*sinalpha` = `50*sin60` = 43,3 `m/s`
Mennyi ideig tartózkodik a levegőben a test?
Ezt a függőleges irányú mozgása dönti el, aminek a gyorsulását, lassulását a szabadesés határozza meg.
A vízszintes irányú mozgása egyenletes, mindig `v_x` = 25 `m/s`-mal történik.
Vízszintesen d=100 m-t megtesz t = `d/v_x` = `100/25` = 4 s múlva. (és már meg is tudtuk, mennyi ideig repül a test).
A test felfelé megy:
`v_y` = `g*t_1`
`t_1`= `v_y/g` = 4.3 s-ig.
Ebből kiderült, hogy a felfelé szálló ágon lesz az épület felett a test. (Mondjuk így nem tud rá le-esni, hiszen fel-felé megy.) Ebből az is kiderült, hogy a test nem d távolságra fog becsapódni, csak a d távolságra levő épület tetején. Így aztán elég sok megoldás lehetséges, mert az épületnek van kiterjedése, ha pl 200 m hosszú az épület, akkor lehet akár 1 m magas is, a tetején fog becsapódni.
h = `v_y*t`-`g/2*t^2` = `43.3*4`-`10/2*4^2` = 173,2-80 = 93,2 m
(Ennyi a maximális magasság, ennél kisebb is lehet, ha elég széles). Ha úgy van a d távolság, ahogy a képen látható, akkor a test vagy eltalálja az oldalát vagy elszáll a messzeségbe...
Ebben a magasságban a test sebessége (akár lefelé, akár felfelé megy):
v = `root()(v_x^2+v_(0y)^2)` = `root()(25^2+3.3^2)` = 25,22 `m/s`
Ahogy az ábrán is látható, a test 100 m-nél felfelé ível, így ha a közepétől mérjük az épület távolságát, akkor nem fog ráesni.
x = `50*t*cos60`
t = `x/(50*cos60)` = `x/25`
y = `50*t*sin60` - `g/2*t^2`
y = `50*root()(3)/2*(x/25)` - `5*(x/25)^2`
y = `root()(3)*x` - `x^2/125`
Ezt ábrázoltam a lenti ábrán. Itt látszik, hogy mi a helyzet.
Módosítva: 5 éve
0
gyula205:
Kis számolási hiba ( `v_(0y)=43,3-40=3,3 m/s` ), de a lényegen nem változtat.
5 éve0
kazah:
jajj, tényleg, módosítom, köszi.
5 éve0
bongolo{ }
válasza
Teljesen igaza van kazahnak, sok megoldás lehet attól függően, hiogy milyen széles az épület és melyik részére esik le a tárgy.
Nincs még megadva valamilyen adat? Mondjuk hogy kocka alakú az épület és éppen a közepére esik le a tárgy?
0
dew112:
Nincs sajnos.
5 éve0
bongolo:
Akkor az a valószínű, hogy a tanár csak fejből mondta az adatokat és ezekkel az adatokkal nem jön ki jó megoldás.
5 éve0