Физика, 8-й класс..., "Взлетит или не взлетит". Часть 2. Опции

[Bers]

Судя по опросу самолет с транспортера у нас не взлетел. Предлагаю коллективным разумом решить более серьезную задачу.

Есть диск, который стоит неподвижно. На краю диска пушка. Пушка стреляет и снаряд попадает точно в центр диска.
Диск раскрутили до постоянной скорости вращения W. Положение ствола пушки не изменяли. Радиус диска R известен. Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость. Пушка стреляет. Вопросы:
1. На каком расстоянии от центра диска упадет снаряд?
2. На каком расстоянии от пушки упадет снаряд?

[Bers]

Судя по опросу самолет с транспортера у нас не взлетел. Предлагаю коллективным разумом решить более серьезную задачу.

Есть диск, который стоит неподвижно. На краю диска пушка. Пушка стреляет и снаряд попадает точно в центр диска.
Диск раскрутили до постоянной скорости вращения W. Положение ствола пушки не изменяли. Радиус диска R известен. Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость. Пушка стреляет. Вопросы:
1. На каком расстоянии от центра диска упадет снаряд?
2. На каком расстоянии от пушки упадет снаряд?

[LordN]

неподъемная задача. ясно одно - в центр снаряд уже не попадет.

[Kult_Ra]

Класс то 8-ой, но какой школы? СтатиткаКиниёматика.
Пока неподвижно, ось пушки, снаряд и центр на одной [прямой] линии. Путь снаряда = R. Предано вращение. До выстрела ситуация в "пространстве".
Ступенчато меня скорость вращения от 0 до V с "бесконечно малым шагом" воронками от "снаряда" как точками будет "рисовать" линию в пространстве.

В итого получим окружность радиусом R с центром "пушка".
Направление "рисования" противоположно направлению вращения диска.
Скорость "рисования" зависит от "скорости" снаряда и скорости вращения диска.
Аналитически описать "ситуевину" и не пытаюсь.

пс.
За такое "решение" заранее прошу меня в "Сфинксах" не измерять.
Возмущения направлять на Восток - в личку "возмутителю ума" - Bers. Но желательно/рекомендательно подождать, пока он мёд съест

Сообщение отредактировал Kult_Ra - 14.1.2010, 7:21

[Kult_Ra]

Если вдобавок диск перемещать в пространстве по прямой с какой-либо скоростью, то вместо окружности "воронка - след снаряда" будет описывать синусоиду с "амплитудой" как функцией "трёх скоростей".

пс.
Да. Смотрел учебник "Физика", 8 кл. Раздел "Внеклассное чтение". Там, оказывается, есть и вывод самой функции "трёх скоростей"" и аналитическое описание. Приложен текст программки на Делфи.

[HeatServ]

Интересная задачка. Длиной ствола пренебрегаем , Lств много меньше Rдиска?

[Kult_Ra]

Это уже "детали"
Скажем или нет: Lств бесконечно мало от Rдиска. Иначе, что ж за пушка такая.

Ждём от Вас "формулу плёта"!

Сообщение отредактировал Kult_Ra - 14.1.2010, 9:10

[HeatServ]

Это уже "детали"
Скажем или нет: Lств бесконечно мало от Rдиска. Иначе, что ж за пушка такая.

Ждём от Вас "формулу плёта"!

Нужно перетряхнуть знания. Если временем вылета пренебрегаем, то немного проще получается, но всё равно сложно. Снаряд относительно пушки полетит то ли по астроиде, то ли по циклоиде. По идее гораздо интереснее решить задачу с формулировкой вроде с какой угловой скоростью нужно вращать диск чтобы снаряд попал в неё же обратно (дальность полёта придётся увеличить).
Подобную задачу решали как-то: по углам квадрата стоят черепашки, первая начинает двигаться по направлению ко второй, вторая по направлению к третьей, третья по направлению к четвёртой, четвёртая к первой - нужно построить траекторию движения черепашек. Вроде просто, а такой дифур получается мощный, так и не дорешали...

Вообще радует, что в 8-м классе такие задачи решают.

[Seifer]

Какой 8 класс? у вас бракованый учебник
Сложное движение и переносные скорости дают на 2м курсе института

[Kult_Ra]

Сложное движение и переносные скорости дают на 2м курсе института

Да, да. На втором даются, а берутся в 8-м!

[Akela]

Пришел к выводу я, что параметра не хватает одного в условии задачи. Начальную скорость снаряда либо угол наклона ствола в момент выстрела знать нужно. Тогда все решить можно вполне. Иначе - для разных пушек на разное расстояние снаряд улетит за время поворота диска.

[Kult_Ra]

Это не преграда.
Достаточно просто принять свой угол [pi/5] относительно плоскости диска либо свою скорость [600 м/сек] при из выходе из ствола.

Сообщение отредактировал Kult_Ra - 15.1.2010, 22:02

[HeatServ]

Блин, сходил в баню, всё проще. Гораздо проще. Нужно рассматривать две плоскости. В обоих плоскостях ядро летит по параболе, но только в плоскости перпендикулярной диску ядро летит по полной параболе, а в плоскости параллельной диску летит по одной ветви из вершины. Время полёта одинаково, угол выстрела не при делах. Это правда 8-й класс. Дополнительных условий не нужно. Будет время вспомню пару формул и дам решение, если это вообще нужно ещё...

[Vict]

Начальную скорость снаряда либо угол наклона ствола в момент выстрела знать нужно.

Положение ствола пушки не изменяли. Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость.

Блин, сходил в баню, всё проще.
... угол выстрела не при делах.
Дополнительных условий не нужно.

[jota]

8 класс это до революции или после?
мне вообще-то всё равно.....у меня 7 классов....

Сообщение отредактировал jota - 15.1.2010, 23:46

[HeatServ]

мне вообще-то всё равно.....у меня 7 классов....

Всем бы Ваши 7 классов...

[jota]

Ваши 7 классов...

Точно 7кл. потом техникум (в то время после семилетки), а уж потом вузы.
Так что не учился я в 8 классе....

[Skaramush]

А с чего снаряд будет отклоняться от направления к центру? Скорость вращения - постоянна. То есть отклонению от направления взяться негде. Остаётся действие на снаряд центробежной силы, то есть снаряд до центра не долетит, появился добавочный фактор в сравнении с неподвижным диском. Из скорости вращения выразить величину тормозящего ускорения и (вроде как) простая задача. Или я к вечеру пятницы всё упрощать склонен?

[Axel]

Если линейная скорость пушки будет равна горизонтальной составляющей скорости снаряда, то снаряд попадет в пушку. Если правильно школьную физику вспомнил

[HeatServ]

Если линейная скорость пушки будет равна горизонтальной составляющей скорости снаряда, то снаряд попадет в пушку. Если правильно школьную физику вспомнил

Абсолютно верно. Прямо в ствол обратно, если стрелять без трения в стволе и в вакууме. Идеальный выстрел.

Сообщение отредактировал HeatServ - 16.1.2010, 0:40

[Seifer]

Вектор скорости снаряда равен сумме векторов начальной скорости при неподвижном диске плюс вектор скорости точки диска, на которой стоит пушка (переносная скорость системы отчета), скорость точки диска направлена по касательной к окружности, вектор ядра - по радиусу. может и попадет ядро обратно в пушку, но под углом к дулу, и то при условии определенной скорости вращения и скорости вылета

[ivan-l-ing]

А мне так после пива кажится, что как оно как падало в центр так и будет падать. Вот на пьяну голову этож одна система ну типа если я встану против вращения земли вокруг своей оси этоже не значит что я смогу попасть плевком себе в глаз, ну кншна если ветра нет)))

Сообщение отредактировал ivan-l-ing - 16.1.2010, 0:57

[HeatServ]

А мне так после пива кажится, что как оно как падало в центр так и будет падать. Вот на пьяну голову этож одна система ну типа если я встану против вращения земли вокруг своей оси этоже не значит что я смогу попасть плевком себе в глаз, ну кншна если ветра нет)))

Иван, если Вы в этом уверены, то можно попробовать выйти из движущегося по кругу автобуса в желанную точку газона, когда с ней поравняетесь (точку Вы выбрали заранее для себя). Но очень прошу этого не делать!

[ivan-l-ing]

Пожалуйста без имен.
Вы когда в метро на эскалаторе едете вверх, пешком пробовали ходить и как задняя нога переднюю не обгоняет? )))

[HeatServ]

Пожалуйста без имен.
Вы когда в метро на эскалаторе едете вверх, пешком пробовали ходить и как задняя нога переднюю не обгоняет? )))

Вы больше пива выпили, мы в разных весовых категориях.

[инж323]

Господа, мне, как быть, Какт нетпроколся, как удалось в прошлом году бытьв метро. Так поясните мн, И нам и себе и...а каму ещ вм хотеломось?

[HeatServ]

Господа, мне, как быть, Какт нетпроколся, как удалось в прошлом году бытьв метро. Так поясните мн, И нам и себе и...а каму ещ вм хотеломось?

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

[Seifer]

В общем самое простое - это "На каком расстоянии от пушки упадет ядро".
для решения необходимо ещё два значения: Время полета ядра - T2 и Время одного оборота диска T1.
Тогда вектор скорости ядра будет равен сумме векторов скорости диска (2*Пи*R/T1) и вектора скорости ядра (R/T2)
Почему-то кажется, что при рассмотрении выстрела в плоскости, параллельной диску, параболическое движение вырождается в прямолинейное с законом:
V[м/с]=L[м]/T[с]

Т.е. при раскрученном диске квадрат скорости ядра будет равен сумме квадратов скорости диска и ядра при покое:
Vядра²=4*Пи²*R²/T1² + R²/T2²

а расстояние от ядра до пушки будет: Vядра*T2

по пифагору, потому что вектора будут под углом 90гр друг к другу (ядро при покое - к центру, скорость диска - по касательной к окр., т.е. перпендикулярно радиусу)
вторую часть задачи можно выразить через всё найденное, достроив треугольник векторов скоростей до центра диска


надо ещё подумать

Сообщение отредактировал Seifer - 16.1.2010, 2:14

[инж323]

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

Эге ге . Вот кт клюнул искренне.. А вы в написаном что увидели? И сколь шагов по эскалатору вверх это было?

[инж323]

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

Я могу и слидировать, авам лечче от этого станет? И букв по другому наставить тоже будет на слабо, а вам то что с того будет? Цитаты из инета подлиней процитируете, как культ ра? Или недопоймете чего то поболее?. Как вам от этого?

[Vict]

для решения необходимо ещё два значения: Время полета ядра - T2 и Время одного оборота диска T1.

надо ещё подумать

угу, подумайте еще, бо про два значения правильно подумали
Подправлю вас про Т1 - не время оборота, а кол-во оборотов за ед. времени...
Время полета снаряда легко вычислить(если убрать вычисления трех скоростей при полете снаряда) через формулу 8 класса - корень квадратный из 2*R/g. (видимо отсюда и название темы).
А вот при построении векторов, надо учесть, что для диска и пушки(и снаряда пока он в стволе) эт одни векторы, а для снаряда уже покинувший ствол, сразу после среза дула - другие вектора. А с учетом того что задан только R диска и нет R1(от дульного среза) - ни время полета не вычислить, ни векторов правильно построить. А еще угловая скорость диска не задана, и начальная скорость снаряда не известна. В каком они соотношении? Одним словом тупик.
Если бы 8-и классник взялся за решение подобной задачи - думаю что общество потеряло бы одного нормального гражданина
У автора темы правда другое мнение, и есть решение задачи... подождем-с