Se un proiettile viene proiettato all'angolo theta di orizzontale e appena passato toccando la punta di due muri di altezza a, separati da una distanza 2a, quindi mostrare che l'intervallo del suo movimento sarà 2a cot (theta / 2)?

Se un proiettile viene proiettato all'angolo theta di orizzontale e appena passato toccando la punta di due muri di altezza a, separati da una distanza 2a, quindi mostrare che l'intervallo del suo movimento sarà 2a cot (theta / 2)?
Anonim

Qui la situazione è mostrata sotto,

Quindi, dopo il tempo # T # del suo movimento, raggiungerà l'altezza #un#, quindi considerando il movimento verticale, possiamo dire, # a = (u sin theta) t -1/2 g t ^ 2 # (# U # è la velocità di proiezione del proiettile)

Risolvendo questo otteniamo, # t = (2u sin theta _- ^ + sqrt (4u ^ 2 sin ^ 2 theta -8ga)) / (2g) #

Quindi, un valore (più piccolo) di # T = t # (let) sta suggerendo il tempo di raggiungere #un# mentre si sale e l'altro (quello più grande) # t = t '# (lascia) mentre scendi.

Quindi, possiamo dire in questo intervallo di tempo che il progetto è percorso orizzontalmente # 2a #, Quindi, possiamo scrivere, # 2a = u cos theta (t'-t) #

Mettendo i valori e arrangiamo, otteniamo, # u ^ 4 sin ^ 2 2theta -8gau ^ 2 cos ^ 2 theta-4a ^ 2g ^ 2 = 0 #

Risolvere per # U ^ 2 #,noi abbiamo, # u ^ 2 = (8gacos ^ 2 theta _- ^ + sqrt (64g ^ 2a ^ 2 cos ^ 4 theta + 16a ^ 2g ^ 2sin ^ 2 2theta)) / (2 sin ^ 2 2theta) #

Rimettendo #sin 2theta = 2 sin theta cos theta # noi abbiamo, # u ^ 2 = (8gacos ^ 2 theta _- ^ + sqrt (64g ^ 2a ^ 2 cos ^ 4 theta + 64a ^ 2g ^ 2sin ^ 2 theta cos ^ 2 theta)) / (2 sin ^ 2 2theta) #

o, # u ^ 2 = (8ga cos ^ 2 theta + sqrt (64g ^ 2a ^ 2cos ^ 2theta (cos ^ 2 theta + sin ^ 2 theta))) / (2sin ^ 2 2theta) = (8gacos ^ 2theta + 8ag cos theta) / (2 sin ^ 2 2theta) = (8agcostheta (cos theta + 1)) / (2 sin ^ 2 2theta) #

ora, la formula per la gamma di movimento del proiettile è # R = (u ^ 2 sin 2 theta) / g #

Quindi, moltiplicando il valore ottenuto di # U ^ 2 # con # (sin2 theta) / g #,noi abbiamo, # R = (2a (cos theta + 1)) / sin theta = (2a * 2 cos ^ 2 (theta / 2)) / (2 sin (theta / 2) cos (theta / 2)) = 2a cot (theta / 2) #