Какое направление ускорения имеет снаряд после выстрела из орудия, если сопротивление воздуха отсутствует? Какие

Физика: Движение снаряда без сопротивления воздуха

Разъяснение:
После выстрела снаряд движется в поле тяжести без сопротивления воздуха. Ускорение снаряда будет направлено вертикально вниз и горизонтально параллельно земной поверхности. Ускорение гравитации направлено вертикально вниз и равно приближенно 9,8 м/с².

Уравнения движения тела в проекциях на оси x и y записываются следующим образом:

На оси x:
Ускорение в этом направлении равно нулю, так как снаряд движется равномерно прямолинейно по горизонтали. Поэтому уравнение для проекции на ось x будет иметь вид:
x = V₀ₓ * t,

где x - горизонтальное перемещение снаряда,
V₀ₓ - горизонтальная начальная скорость снаряда,
t - время движения.

На оси y:
Ускорение в этом направлении равно -g, отрицательное значение указывает на вертикальное падение снаряда под действием силы тяжести. Уравнение для проекции на ось y будет иметь вид:
y = V₀_y * t - 1/2 * g * t²,

где y - вертикальное перемещение снаряда,
V₀_y - вертикальная начальная скорость снаряда,
g - ускорение свободного падения,
t - время движения.
(Примечание: В данной формуле отсутствует начальная высота, так как предполагается, что снаряд запущен с поверхности земли)

Чтобы высота подъема снаряда равнялась дальности полета, его необходимо бросить под углом 45° к горизонту. Этот угол является оптимальным для такого результата.

Совет:
Чтобы лучше понять движение снаряда, можно провести эксперимент самостоятельно. Возьмите шарик, выбросьте его под разными углами и измерьте дальность полета и высоту подъема. Постройте графики и сравните полученные результаты с теоретическими расчетами.

Упражнение:
Пусть снаряд имеет начальную горизонтальную скорость V₀ₓ = 10 м/с и начальную вертикальную скорость V₀_y = 20 м/с. Каково время полета снаряда и какова его максимальная высота подъема?