En rullande vagn skjuter iväg en kula
Hej, jag håller på att arbeta med denna uppgift, och har kört hälften av väggen tycker jag, men jag har ett litet problem.
Upggiften säger att en vagn rullar med konstant hastighet åt höger. På vagnen finns en uppåtriktad kanon som plötsligt skjuter iväg en kula. Vagnen fortsätter åt höger med samma fart som tidigare. Var hamnar kulan då den faller ned? För ett utförligt resonemang.
Mitt svar: Om kulan skjuts rakt upp från vagnen som befinner sig i rörelse, så kommer kulan och vagnen att få samma hastighet i x-led Vx. På tiden som kulan befinner sig i luften t, så kommer kulan att färdas sträckan x=vx*tix-led och detsamma gäller vagnen.. Ty -led gäller för kulan att Vy=Voy-gt Och att Y=y0 +Voy*t -gt^2 /2 Kulan kommer därför att landa på vagnen om vi bortser från luftmotståndet.
Men jag är lite osäker på hur jag ska bevisa att den hamnar på vagnen igen matematiskt... Kan någon förklara det matematiskt snälla, för jag har köst fast här. Tack så mycket i förhand alla!
Rubrik ändrad från "Fysik 2 uppgift hjälp snälla!" till nuvarande. En beskrivande rubrik underlättar för den som svarar, och hjälper till att skilja trådar från varandra. Läs gärna mer om rubriksättning här. /Smutstvätt, moderator
Räcker att man påpekar att såväl vagn som kula kommer att ha samma horisontella hastigheter under hela förloppet. Krafter som verkar i vertikal riktning (kanonexplosionen och tyngdkraften) påverkar inte rörelsetillståndet i horisontell riktning så kulan förblir precis ovanför vagnen oavsett dess läge över vagnen eftersom de hela tiden har samma x-koordinater. Om kulan alltid är direkt ovanför vagnen så måste den såklart landa på vagnen.
Att du tar upp ekvationerna i y-led är egentligen onödigt och ger bara intryck av osäkerhet. Det spelar ingen roll vad som händer i y-led.
Vill man över matematisera problemet så kan man använda ekvationerna för att ta fram matematiska uttryck för hur långt tid det tar innan kulan kommer tillbaka till vagnen som en funktion av vx0 och vy0 men detta kommer egentligen inte tillföra något då frågan är mer om en princip än att man ska ta fram något kvantitativt.
