1. مسئله: گلولهای با سرعت اولیه افقی 10 متر بر ثانیه از مرکز نیمکره پرتاب میشود. میخواهیم فاصله افقی برخورد گلوله به زمین را برحسب متر پیدا کنیم.
2. فرمولها و قوانین مهم:
- حرکت گلوله در راستای افقی با سرعت ثابت است: $x = v_0 t$
- حرکت در راستای عمودی تحت تاثیر شتاب گرانش است: $y = y_0 - \frac{1}{2} g t^2$
- $v_0 = 10$ متر بر ثانیه
- $g = 9.8$ متر بر مجذور ثانیه
- ارتفاع اولیه $y_0$ برابر شعاع نیمکره است (فرض میکنیم شعاع نیمکره $R$ باشد)
3. ابتدا زمان سقوط گلوله را پیدا میکنیم. گلوله از ارتفاع $R$ سقوط میکند تا به زمین برسد یعنی زمانی که $y=0$:
$$0 = R - \frac{1}{2} g t^2$$
4. حل معادله برای $t$:
$$\frac{1}{2} g t^2 = R$$
$$t^2 = \frac{2R}{g}$$
$$t = \sqrt{\frac{2R}{g}}$$
5. فاصله افقی طی شده در این زمان:
$$x = v_0 t = 10 \times \sqrt{\frac{2R}{9.8}}$$
6. بنابراین فاصله افقی برخورد گلوله به زمین برابر است با:
$$\boxed{x = 10 \sqrt{\frac{2R}{9.8}}}$$
که $R$ شعاع نیمکره است و باید مقدار آن داده شود تا عددی محاسبه شود.
Horizontal Range 7Ae532
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.