fizica

1. Un proiectil este lansat la nivelul solului cu o viteză inițială de 50,0 m/s la un unghi de 30,0 XQT deasupra orizontalei. Lovește o țintă deasupra solului 3.00 secunde mai târziu. Care sunt distanțele x și y de unde a fost lansat proiectilul până unde aterizează?

2. O minge este lovită cu o viteză inițială de 16 m/s în direcția orizontală și 12 m/s în direcția verticală. a) cu ce viteză lovește mingea pământul? b) cât timp rămâne mingea în aer? c) ce înălțime maximă este atinsă de minge?

3. O minge este aruncată orizontal din vârful unei clădiri de 60,0 m și aterizează la 100,0 m de la baza clădirii. Ignorați rezistența aerului. a) cât timp este mingea în aer? b) care trebuie să fi fost componenta orizontală inițială a vitezei? (c) care este componenta verticală a vitezei chiar înainte ca mingea să lovească pământul? (d) care este viteza (incluzând atât componentele orizontale, cât și cele verticale) ale mingii chiar înainte de a atinge solul?

4. (a) un temerar încearcă să-și sară motocicleta peste o linie de autobuze parcate cap la cap, urcând o rampă de 32 de metri cubi la o viteză de 40,0 m/s (144 km/h). Câte autobuze poate șterge dacă vârful rampei de decolare este la aceeași înălțime cu vârfurile autobuzului și autobuzele au o lungime de 20,0 m? (B) discutați ce implică răspunsul dvs. cu privire la marja de eroare din acest act—adică luați în considerare cât de mare este intervalul decât distanța orizontală pe care trebuie să o parcurgă pentru a rata sfârșitul ultimului autobuz. (Rezistența aerului neglijare.)

5. Un arcaș trage o săgeată la o țintă îndepărtată de 75,0 m; ochiul de taur al țintei este la aceeași înălțime cu înălțimea de eliberare a săgeții. (a) în ce unghi trebuie să fie eliberată săgeata pentru a lovi ochiul taurului dacă viteza sa inițială este de 35,0 m/s? În această parte a problemei, arătați în mod explicit cum urmați pașii implicați în rezolvarea problemelor de mișcare a proiectilelor. (b) există un copac mare la jumătatea distanței dintre arcaș și țintă, cu o ramură orizontală proeminentă la 3,50 m deasupra înălțimii de eliberare a săgeții. Săgeata va trece peste sau sub ramură?

6. Un jucător de rugby pasează balonul 7.00 m peste câmp, în cazul în care acesta este prins la aceeași înălțime ca și-a lăsat mâna. (a) în ce unghi a fost aruncată mingea dacă viteza sa inițială a fost de 12,0 m/s, presupunând că a fost folosit cel mai mic dintre cele două unghiuri posibile? b) Ce alt unghi oferă același interval, și de ce nu ar fi folosit? c) cât a durat această trecere?

7. Verificați intervalele pentru proiectilele din Figura 5 litera (A) pentru 0XT = 45xt și vitezele inițiale date.

8. Verificați intervalele indicate pentru proiectile în Figura 5(b) pentru o viteză inițială de 50 m/s la unghiurile inițiale date.

9. Tunul de pe o navă de luptă poate trage o cochilie la o distanță maximă de 32,0 km. (a) calculați viteza inițială a carcasei. b)ce înălțime maximă atinge? (La cel mai înalt nivel, carcasa este peste 60% din atmosferă—dar rezistența aerului nu este cu adevărat neglijabilă, așa cum se presupune că face această problemă mai ușoară.(c) oceanul nu este plat, deoarece Pământul este curbat. Să presupunem că raza Pământului este 6.37 103. Câți metri mai jos va fi suprafața sa la 32,0 km de navă de-a lungul unei linii orizontale paralele cu suprafața navei? Răspunsul dvs. implică faptul că eroarea introdusă de presupunerea unui Pământ plat în mișcarea proiectilelor este semnificativă aici?

10. O săgeată este împușcată de la o înălțime de 1,5 m spre o stâncă de înălțime H. este împușcată cu o viteză de 30 m/s la un unghi de 60 de centimi deasupra orizontalei. Aterizează pe marginea superioară a stâncii 4.0 s mai târziu. a) care este înălțimea stâncii? b) care este înălțimea maximă atinsă de săgeată de-a lungul traiectoriei sale? (c) care este viteza de impact a săgeții chiar înainte de a lovi stânca?

11. În saltul larg în picioare, unul se ghemuiește și apoi se împinge cu picioarele pentru a vedea cât de departe se poate sări. Să presupunem că extensia picioarelor din poziția ghemuită este de 0,600 m, iar accelerația obținută din această poziție este de 1,25 ori accelerația datorată gravitației, g. cât de departe pot sări? Spuneți-vă presupunerile. (Gama crescută poate fi realizată prin rotirea brațelor în direcția saltului.)

12. Recordul mondial de săritură în lungime este de 8,95 m (Mike Powell, SUA, 1991). Tratat ca un proiectil, care este intervalul maxim obținut de o persoană dacă are o viteză de decolare de 9,5 m/s? Spuneți-vă presupunerile.

13. Servind la o viteză de 170 km/h, un jucător de tenis lovește mingea la o înălțime de 2,5 m și un unghi de sub orizontală. Linia de serviciu este la 11,9 m de plasă, care are o înălțime de 0,91 m. Care este unghiul de așa natură încât mingea doar traversează plasa? Va ateriza mingea în cutia de serviciu, a cărei linie de ieșire este la 6,40 m de plasă?

14. Un fundaș de fotbal se mișcă drept înapoi la o viteză de 2,00 m/s atunci când aruncă o pasă unui jucător de 18,0 m drept în jos. (a) Dacă mingea este aruncată la un unghi de 25 de centimi față de sol și este prinsă la aceeași înălțime cu cea eliberată, care este viteza sa inițială față de sol? b) cât durează să ajungi la destinatar? c) care este înălțimea sa maximă deasupra punctului său de eliberare?

15. Obiectivele pistolului sunt ajustate pentru a viza ridicat pentru a compensa efectul gravitației, făcând efectiv arma exactă doar pentru un anumit interval. (a) dacă un pistol este văzut pentru a lovi ținte care sunt la aceeași înălțime cu arma și la 100,0 m distanță, cât de jos va lovi glonțul dacă este îndreptat direct către o țintă la 150,0 m distanță? Viteza botului glonțului este de 275 m / s. (b) discutați calitativ modul în care o viteză mai mare a botului ar afecta această problemă și care ar fi efectul rezistenței aerului.

16. Un vultur zboară orizontal cu o viteză de 3,00 m/s când peștele din ghearele ei se rătăcește și cade în lac la 5,00 m mai jos. Calculați viteza peștilor în raport cu apa atunci când lovește apa.

17. O bufniță poartă un șoarece la puii din cuibul său. Poziția sa în acel moment este de 4,00 m vest și 12,0 m deasupra centrului cuibului cu diametrul de 30,0 cm. Bufnița zboară spre est la 3.50 m / s la un unghi de 30,0 centimetrii sub orizontală atunci când scade accidental mouse-ul. Bufnița este suficient de norocoasă pentru ca șoarecele să lovească cuibul? Pentru a răspunde la această întrebare, calculați poziția orizontală a mouse-ului când a căzut 12,0 m.

18. Să presupunem că un jucător de fotbal lovește mingea de la o distanță de 30 m spre poartă. Găsiți viteza inițială a mingii dacă trece doar peste poartă, la 2,4 m deasupra solului, având în vedere direcția inițială de a fi de 40 de centimi deasupra orizontalei.

19. Poate un portar la ei / poarta lui lovi cu piciorul o minge de fotbal în poarta adversă, fără mingea atinge solul? Distanța va fi de aproximativ 95 m. un portar poate da mingii o viteză de 30 m/s.

20. Linia de aruncare liberă în baschet se află la 4,57 m (15 ft) de coș, care se află la 3,05 m (10 ft) deasupra podelei. Un jucător care stă pe linia de aruncare liberă aruncă mingea cu o viteză inițială de 7,15 m/s, eliberând-o la o înălțime de 2,44 m (8 ft) deasupra podelei. La ce unghi deasupra orizontalei trebuie aruncată mingea pentru a lovi exact coșul? Rețineți că majoritatea jucătorilor vor folosi un unghi inițial mare, mai degrabă decât o lovitură plană, deoarece permite o marjă de eroare mai mare. Arătați în mod explicit cum urmați pașii implicați în rezolvarea problemelor de mișcare a proiectilelor.

21. În 2007, Michael Carter (S. U. A.) a stabilit un record mondial în lovitura pusă cu o aruncare de 24,77 m. care a fost viteza inițială a împușcăturii dacă a eliberat-o la o înălțime de 2,10 m și a aruncat-o la un unghi de 38,0 unqt deasupra orizontalului? (Deși distanța maximă pentru un proiectil pe teren plan este atinsă la 45 de centimetrii atunci când rezistența aerului este neglijată, unghiul real pentru atingerea intervalului maxim este mai mic; astfel, 38 de centimetrii vor da un interval mai mare de 45 de centimetrii în împușcat pus.)

22. Un jucător de baschet se execută la 5.00 m/s direct spre coș atunci când el sare în aer pentru a dunk mingea. Își menține viteza orizontală. a) de ce viteză verticală are nevoie pentru a se ridica la 0,750 m deasupra podelei? (b) cât de departe de coș (măsurat în direcția orizontală) trebuie să înceapă saltul pentru a atinge înălțimea maximă în același timp cu atingerea coșului?

23. Un jucător de fotbal pune mingea la un unghi de 45 de centimi. Fără un efect al vântului, mingea ar călători 60,0 m orizontal. a) care este viteza inițială a mingii? (b) când mingea este aproape de înălțimea maximă, ea experimentează o scurtă rafală de vânt care îi reduce viteza orizontală cu 1,50 m/s. la ce distanță se deplasează mingea pe orizontală?

24. Dovediți că traiectoria unui proiectil este parabolică, având forma y = \ text{ax} + {\text{bx}}^{2}\\. Pentru a obține această expresie, rezolvați ecuația x={v}_{0x}t\\ pentru t și înlocuiți-o în expresia pentru y = {v}_{0y}t – \stânga(1/2\dreapta){\text{gt}}^{2}\\. (Aceste ecuații descriu pozițiile x și y ale unui proiectil care începe de la origine.) Ar trebui să obțineți o ecuație a formei y = \text{ax}+{\text{bx}}^{2}\ \ unde a și b sunt constante.

25. Derivă R = \ frac{{{v}_{0}}^{2}\text {\sin}{2 \ theta } _ {0}}{g} \ \ pentru raza de acțiune a unui proiectil la nivelul solului, găsind timpul t la care y devine zero și înlocuind această valoare a lui t în expresia pentru x – x0, notând că R = x – x0.

26. Rezultate nerezonabile (a) Găsiți intervalul maxim al unui super tun care are o viteză a botului de 4,0 km/s. (b) ce este nerezonabil în ceea ce privește intervalul pe care l-ați găsit? (c) premisa este nerezonabilă sau ecuația disponibilă este inaplicabilă? Explică-ți răspunsul. (d) dacă s-ar putea obține o astfel de viteză a botului, discutați efectele rezistenței aerului, subțierea aerului cu altitudinea și curbura Pământului pe raza super tunului.

27. Construiți-vă propria problemă luați în considerare o minge aruncată peste un gard. Construi o problemă în care se calculează mingea ‘ s viteza inițială necesară pentru a goli doar gard. Printre lucrurile de determinat sunt; înălțimea gardului, Distanța până la gard de la punctul de eliberare a mingii și înălțimea la care mingea este eliberată. De asemenea, trebuie să vă gândiți dacă este posibil să alegeți viteza inițială pentru minge și să calculați doar unghiul la care este aruncată. De asemenea, examinați posibilitatea unor soluții multiple, având în vedere distanțele și înălțimile pe care le-ați ales.