Rozwiązane

Kula porusza się z prędkością 200 m/s , uderza w deskę i zagłębia się na odległość 15 cm. Oblicz opóźnienie ruchu i czas zagłębiania.



Odpowiedź :

Ruch kuli uderzającej w deskę.

Opóźnienie kuli wynosi:

[tex]a=133333,3\frac{m}{s^2}[/tex]

Czas zagłębienia się kuli wynosi:

[tex]t=0,0015s[/tex]

Po uderzeniu w deskę kula porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym.

Drogę, jaką pokonuje kula obliczymy ze wzoru:

[tex]s=v_0t-\frac{at^2}{2}[/tex]

Prędkość w tym ruchu obliczymy ze wzoru:

[tex]v=v_0-at[/tex]

Na podstawie danych:

[tex]v_o=200\frac{m}{s}[/tex]  prędkość początkowa kuli

[tex]v=0[/tex]  prędkość końcowa kuli, ponieważ kula zagłębia się w desce

[tex]s=15cm=0,15m[/tex] droga, jaką pokonuje kula w desce

[tex]a\to[/tex]  opóźnienie kuli, należy obliczyć

[tex]t\to[/tex] czas ruchu kuli w desce, należy obliczyć

Czas zagłębiania się kuli obliczymy z wzoru na drogę:

[tex]s=v_ot-\frac{at^2}{t}[/tex]

korzystamy też ze wzoru na prędkość

[tex]v=v_0-at\to v=0[/tex]

[tex]v_0=at/:t[/tex]

[tex]a=\frac{v_o}{t}[/tex]   → wstawimy do wzoru na drogę

[tex]s=v_ot-\frac{\frac{v_o}{t}*t^2 }{2}/*2[/tex]

[tex]2s=2v_ot-v_ot[/tex]

[tex]2s=v_ot/:v_o[/tex]

[tex]t=\frac{2s}{v_o}[/tex]

[tex]t=\frac{2*0,15m}{200\frac{m}{s} }=0,0015s[/tex]

Obliczamy przyspieszenie  (opóźnienie) kuli ze wzoru na prędkość:

[tex]v=v_o-at\to v=0[/tex]

[tex]-v_0=-at/:t[/tex]

[tex]a=\frac{v_0}{t}[/tex]

[tex]a=\frac{200\frac{m}{s} }{0,0015s}=133333,3\frac{m}{s^2}[/tex]