Что происходит с снарядом, выпущенным из пушки без противооткатного устройства, под углом а к горизонту? Величина

При выпуске снаряда из пушки без противооткатного устройства под углом \(\alpha\) к горизонту, происходят несколько основных физических явлений, которые следует рассмотреть.
Первым явлением является движение снаряда в горизонтальном направлении. При условии, что сопротивление воздуха не учитывается или является незначительным, снаряд будет двигаться равномерно по прямой горизонтали со скоростью \(v_x\). Это происходит потому, что здесь действует только инерция.

Вторым явлением является вертикальное движение снаряда под действием силы тяжести. В начальный момент времени снаряд имеет вертикальную составляющую скорости \(v_y\), равную \(v \cdot \sin(\alpha)\), где \(v\) - величина скорости снаряда, а \(\alpha\) - угол, под которым снаряд был выпущен. Под действием силы тяжести вертикальная составляющая скорости будет постепенно изменяться, а снаряд будет двигаться вверх, затем достигнет вершины траектории и начнет падать вниз под действием силы тяжести.

Третье явление, которое нужно рассмотреть, - это горизонтальное и вертикальное расстояния, которые пройдет снаряд за определенное время. Для рассчета горизонтального расстояния \(\Delta x\) снаряд будет двигаться равномерно (без учета влияния сопротивления воздуха), поэтому можно использовать формулу \(s = v_x \cdot t\), где \(s\) - горизонтальное расстояние, \(v_x\) - горизонтальная составляющая скорости снаряда, а \(t\) - время полета снаряда.

Вертикальное расстояние \(\Delta y\) можно рассчитать, используя формулы для вертикального движения с постоянным ускорением. В начальный момент времени вертикальная составляющая скорости равна \(v_y\). Поскольку сила тяжести постоянна и направлена вниз, то вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться до тех пор, пока снаряд не достигнет вершины траектории и не начнет падать вниз. Время полета снаряда можно рассчитать, используя формулу \(t = \frac{{2v_y}}{{g}}\), где \(g\) - ускорение свободного падения.

Подставляя найденное время полета \(t\) в формулу для расстояния на вертикали, получим \(\Delta y = v_y \cdot t - \frac{{gt^2}}{2}\). Обратите внимание на знак минус, так как вертикальное движение снаряда происходит против силы тяжести.

Таким образом, мы рассмотрели основные аспекты движения снаряда, выпущенного из пушки без противооткатного устройства под углом \(\alpha\) к горизонту. Эти данные позволят нам рассчитать его горизонтальное и вертикальное перемещение, а также время полета. Все это поможет понять, как снаряд движется и взаимодействует с силой тяжести.