Kinematyka - ruch prostoliniowy
Z lufy sztucera o długości l=64 cm wylatuje pocisk uzyskując prędkość v=600 m/s.
Jak długo pocisk poruszał się w lufie?
Dane
Szukane
Wzory
Założenia
Obliczenia
Wyniki
O ruchu możemy mówić tylko wtedy, gdy wybierzemy układ odniesienia - ciało względem którego opisujemy ruch.
Ruch pocisku w lufie sztucera jest złożony - występuje tam ruch postępowy i ruch obrotowy.
Ruch postępowy - wzdłuż lufy - jest ruchem niejednostajnie przyspieszonym. Opis tego ruchu jest bardzo skomplikowany. Do rozwiązania zadania niezbędne są uproszczenia.
Pierwsze uproszczenie to pominięcie rozmiarów ciała (pocisku) - potraktujemy jako punkt materialny.
Drugie uproszczenie - założymy, że przyspieszenie ruchu jest stałe. Inaczej mówiąc obliczymy przyspieszenie średnie.
Wykorzystamy więc kinematyczny model ruchu prostoliniowego jednostajnie przyspieszonego punktu materialnego
Zadanie
Treść zadaniaDo rozwiązania zadania potrzebne są pojęcia:
ruch prostoliniowy
ruch przyspieszony
ruch jednostajnie przyspieszony
przyspieszenie średnie
ruch przyspieszony droga ruchu
Wielkości dane
droga ruchu - długość lufy l
prędkość końcowa v
Wielkości szukane
czas ruchu t
Wyprowadzenie wzoru
Założenia
Zakładamy, że:
a) Ruch jest jednostajnie przyspieszony
b) Ruch jest prostoliniowy
c) W chwili początkowej pocisk spoczywał (prędkość początkowa równa zero) v0=0
Obliczenia
Wyniki końcowe
czas trwania ruchu pocisku w lufie jest równy około t=2,1ms