Πόσο ψηλά μπορεί να ταξιδέψει ένα πύραυλο εάν αρχικά πυροβολείται κατακόρυφα με ταχύτητα 28,50 ms η μάζα 0,500 kg;
* βαρύτητα: Ο πυραύλος θα επιβραδυνθεί από τη βαρύτητα. Πρέπει να γνωρίζουμε την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s2) για να καταλάβουμε πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσουμε στο υψηλότερο σημείο του.
* Αντίσταση αέρα: Η αντίσταση στον αέρα θα επιβραδύνει επίσης τον πυραύλο. Αυτός είναι ένας σημαντικός παράγοντας και χρειαζόμαστε πληροφορίες σχετικά με το σχήμα του πυραύλου και την πυκνότητα του αέρα για να εκτιμήσουμε την επίδρασή του.
* καύσιμο: Ο πυραύλος είναι πιθανό να χρησιμοποιεί καύσιμο για να προωθήσει το ίδιο το. Χωρίς να γνωρίζουμε πόσο καύσιμο έχει ή πόσο αποτελεσματικά καίγεται, δεν μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο καιρό μπορεί να διατηρήσει την ώθηση.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη προσέγγιση για τον υπολογισμό του μέγιστου ύψους *αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα και υποθέτοντας ότι ο πυραύλος εξαντλείται αμέσως από το καύσιμο *:
1. Βρείτε το χρόνο για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο:
* Η κατακόρυφη ταχύτητα του πυραύλου θα μειωθεί με ρυθμό 9,8 m/s2 λόγω βαρύτητας.
* Στο υψηλότερο σημείο, η κατακόρυφη ταχύτητά του θα είναι 0 m/s.
* Χρησιμοποιήστε την εξίσωση:Τελική ταχύτητα (VF) =αρχική ταχύτητα (VI) + επιτάχυνση (a) * Χρόνος (t)
* 0 =28,50 m/s - 9,8 m/s² * t
* Λύστε για T:T ≈ 2,91 δευτερόλεπτα
2. Υπολογίστε το μέγιστο ύψος:
* Χρησιμοποιήστε την εξίσωση:ύψος (h) =αρχική ταχύτητα (vi) * Χρόνος (t) + (1/2) * Επιτάχυνση (a) * Χρόνος2
* H =(28,50 m/s * 2,91 s) + (1/2) * (-9,8 m/s2) * (2,91 s) ²
* H ≈ 41,4 μέτρα
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός είναι μια πολύ τραχιά εκτίμηση. Η αντίσταση στον αέρα και η κατανάλωση καυσίμου του πυραύλου θα αλλάξουν δραστικά το πραγματικό ύψος.
* Για να πάρετε μια πιο ρεαλιστική απάντηση, θα χρειαστεί να μοντελοποιήσετε την πτήση του πυραύλου χρησιμοποιώντας πιο εξελιγμένη φυσική και να συμπεριλάβετε πληροφορίες σχετικά με την αντίσταση των καυσίμων και του αέρα.
