Чтобы рассчитать кинетическую энергию снаряда, выпущенного под определённым углом, можно использовать формулу: Ек = m * V^2/2, где m — масса снаряда, V — скорость снаряда в момент падения. 1
Некоторые шаги расчёта:
- Определить начальные условия. 4 Нужно указать массу снаряда, начальную скорость и угол выстрела. 4
- Разложить начальную скорость на составляющие. 4 Горизонтальная составляющая скорости будет равна V0х = V0 * cosα, вертикальная — V0у = V0 * sinα, где V0 — начальная скорость снаряда. 14
- Проанализировать движение в высшей точке траектории. 2 В этой точке вертикальная составляющая скорости будет равна нулю, а горизонтальная останется неизменной. 2
- Вычислить кинетическую энергию. 2 Для этого используют горизонтальную составляющую скорости. 2
Например, если нужно найти кинетическую энергию снаряда массой 10 кг, выпущенного под углом 30 градусов с начальной скоростью 400 м/с, то расчёт будет таким: 4
- Горизонтальная составляющая скорости: V0х = V0 * cos(30°) = 400 * cos(30°) = 400 * √3/2 ≈ 346,41 м/с. 4
- Вертикальная составляющая скорости: V0у = V0 * sin(30°) = 400 * 1/2 = 200 м/с. 4
- Кинетическая энергия: Ек ≈ 1/2 * 10 * (346,52)^2 = 5 * 120 000 ≈ 600 000 Дж. 4