[fysica] pijl en doelwit

TomBrone

Beste,

we zijn vandaag begonnen aan tweedimensionale bewegingen in fysica. De leerkracht heeft ons een opdracht meegegeven. We moeten kunnen bewijzen dat wanneer een pijl vanop de grond richting een doel dat in de lucht hangt geschoten wordt, het doel zal raken als dit doel op hetzelfde moment dat de pijl vertrekt losgelaten word en dus naar beneden valt in vrije val.

Ikzelf zat te denken dat je zou moeten de formules van de vrije val gelijkstellen aan die van een verticale worp. Ik beschouw de pijl als een verticale worp, aangezien het geen horizontale is. Als ik dit uitreken kom ik aan:

t= Vo/g

x= (Vo.t)/2

Ik vind dit zelf nogal onlogisch klinken. Veronderstellen we dat de pijl aan 100 meter per seconde gaat (wat traag is voor een pijl...), dan zal de pijl na 100/9,81 seconden het doel raken. Laten we zeggen dat dit 10 is. Dit betekent dan ook dat de x moet gelijk zijn aan (100.10)/2, wat 500 meter is, en dit vind ik persoonlijk een nogal onlogisch antwoord...

Moest iemand me kunnen helpen zou ik hem zeer dankbaar zijn,

Alvast bedankt,

Tom

dirkwb

TomBrone schreef:Beste,

we zijn vandaag begonnen aan tweedimensionale bewegingen in fysica. De leerkracht heeft ons een opdracht meegegeven. We moeten kunnen bewijzen dat wanneer een pijl vanop de grond richting een doel dat in de lucht hangt geschoten wordt, het doel zal raken als dit doel op hetzelfde moment dat de pijl vertrekt losgelaten word en dus naar beneden valt in vrije val.

Een erg vage opdracht want dit gaat niet altijd op. Moet de pijl trouwens recht omhoog gaan? Het hangt af van de beginsnelheid en de hoogte waarvan het doelwit valt of het doelwit geraakt wordt. Is dit de letterlijke opgave?

TomBrone

De pijl gaat richting doel, en niet loodrecht naar boven. Ik heb het enkel berekend als verticale worp omdat ik geen idee had welke formules anders te gebruiken. Dit is inderdaad de letterlijke opdracht. Een doel hangt op een bepaalde afstand in de lucht, je richt precies op het doel en op het moment dat je schiet valt het doel naar beneden. De pijl zal een boog maken en het doelwit raken op enkele meters van de grond. De vraag is waar, en na hoeveel tijd, en we moeten dit kunnen bewijzen ahv formules.

Tom

Geoffrey

Dit is een standaard oefening bij mechanica.

De situatie is dus een trefschijf die op een bepaalde hoogte hangt, zeg x meter. Je mikt met je pijl op het doel.

Stel nu een situatie voor waarin er geen zwaartekracht is. Dan zal de trefschijf op zijn hoogte blijven hangen en zal de pijl in een rechte lijn naar de trefschijf bewegen. Echter, in de realiteit is er wel zwaartekracht. Gelukkig voor ons heeft deze alleen een vertikale component en zijn bewegingen loodrecht op elkaar onafhankelijk van elkaar. Door de zwaartekracht zal de trefschijf een versnelling ondervinden van afgerond 10m/s. Maar de pijl zal deze versnelling ook voelen. Het gevolg hiervan is dat de trefschijf zal vallen en dat de pijl een gebogen pad gaat volgen. Beide krijgen dezelfde versnelling en zullen evenveel "gevallen" zijn tov. de zwaartekracht-loze situatie.

Heb snel een schets gemaakt. De situatie met volle lijn is zonder zwaartekracht, die met stippellijn is met zwaartekracht:

http://img239.imageshack.us/my.php?image=mechanicajh3.jpg

Als je wil weten waar de pijl het doel raakt, moet je gewoon de vgl van de pijl gebruiken om de hoogte ervan te bepalen als de horizontale positie gelijk is aan de positie van het doel. Als je deze hoogte weet, moet je gewoon berekenen hoelang het doel nodig heeft om tot die hoogte te vallen.

Phys

bewijzen dat wanneer een pijl vanop de grond richting een doel dat in de lucht hangt geschoten wordt, het doel zal raken als dit doel op hetzelfde moment dat de pijl vertrekt losgelaten word en dus naar beneden valt in vrije val.

Ik snap er erg weinig van. Vermoedelijk wordt inderdaad gedoeld op het opsplitsen van horizontale en verticale beweging, en opmerken dat in de horizontale richting geen (netto)kracht werkt, en dus de horizontale snelheid constant is. Maar deze opdracht zou ik echt niet kunnen maken, omdat ik hem onbegrijpelijk vind (vooral taalkundig).

Geoffrey

Ik snap er erg weinig van. Vermoedelijk wordt inderdaad gedoeld op het opsplitsen van horizontale en verticale beweging, en opmerken dat in de horizontale richting geen (netto)kracht werkt, en dus de horizontale snelheid constant is. Maar deze opdracht zou ik echt niet kunnen maken, omdat ik hem onbegrijpelijk vind (vooral taalkundig).

Daar spreek ik me niet over uit

Ik wist meteen waar het over ging omdat ik die opgave heb gehad in mijn eerste jaar unief, maar dan meer als concept oefening. Wij moesten het niet uitrekenen, gewoon inzien dat ze beide evenveel vallen tov zwaartekracht-loze situatie

TomBrone

Misschien moet ik het nog eens beter uitleggen. Over de snelheid van de pijl, de hoogte van het doel, de afstand tussen de boogschutter en het doel... is niets geweten.

1. Een doel hangt op afstand x van de schutter in de lucht, op hoogte y. De schutter staat in de oorsprong.

2. De schutter mikt vanop de grond naar het doelwit

3. Op het moment dat de schutter zijn pijl afschiet, laat men het doelwit naar beneden vallen

4. De vraag is: zal de pijl het doelwit raken? Zoja, waar en wanneer?

We hebben al kunnen aantonen (ahv een proef), dat de pijl het doel zal raken. Nu moeten we dit kunnen aantonen aan de hand van formules.

Tom

Jan van de Velde

We hebben een meer dan twee jaar oude topic over precies datzelfde probleem. Daarin staat het hélemaal uitgelegd. Beroerd is dat de link die ik erheen vond schijnt dood te lopen. De technici gaan op zoek. Want die topic kán niet gewist zijn. Als de link is teruggevonden hoor je ervan.

Phys

TomBrone schreef:1. Een doel hangt op afstand x van de schutter in de lucht, op hoogte y. De schutter staat in de oorsprong.

2. De schutter mikt vanop de grond naar het doelwit

3. Op het moment dat de schutter zijn pijl afschiet, laat men het doelwit naar beneden vallen

4. De vraag is: zal de pijl het doelwit raken? Zoja, waar en wanneer?

Kijk, dat is een stuk duidelijker!

We hebben al kunnen aantonen (ahv een proef), dat de pijl het doel zal raken. Nu moeten we dit kunnen aantonen aan de hand van formules.

Tom

Heb je iets gehad aan de uitleg van Geoffrey? Welke formules zijn relevant denk je?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[fysica] pijl en doelwit

[fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit

Re: [fysica] pijl en doelwit