Тема: Определение параметров движения точки по заданной траектории для равнопеременного движения

Время выполнения работы – 2 часа

Цель работы : определить характеристики баллистической траектории движения тела, выявить от чего они зависят.
Оборудование: ОПП “Виртуальная лаборатория”.
Ход работы: (каждому учащемуся выдана брошюра для проведения практической работы, в которой описывается последовательность проведения работы).
Порядок выполнения работы:
1. Изучить теорию по баллистическому движению и ответить на вопросы:
1). Что такое баллистика и баллистическое движение?
2). Какая модель используется для описания баллистического движения?
3). Как записывается закон баллистического движения в координатной форме (по осям Ох и Оу)?
4). По каким формулам вычисляются скорость и проекции скорости движения в любой точке траектории тела, брошенного под углом к горизонту?
5). Как сила сопротивления влияет на характер баллистического движения (дальность полета, максимальную высоту подъема, форму траектории)?
6). По каким формулам вычисляются дальность полета и максимальная высота подъема тела, брошенного под углом к горизонту?

2. Рассчитайте максимальную высоту подъема и дальность полета снаряда по формулам.


Длину пушки принять равной 20 м, при этом g = 9,81 м/с².
Результаты измерений занести в таблицу 1.
В таблице 1 приведены произвольные значения величин.
Таблица 1

3. Сделайте соответствующие выводы о зависимости дальности полета и высоты подъема от начальной скорости снаряда и угла наклона пушки.
4. Задайте исходные данные вылета снаряда: скорость и угол наклона пушки к горизонту (взять из табл. 1).
5. Проведите моделирование стрельбы. Сравните полученные значения параметров траектории с рассчитанными ранее.
6. Изменяя исходные данные полета снаряда, повторите моделирование несколько раз.
7. Задайте коэффициент сопротивления воздуха при движении в нем снаряда.
8. Занесите результаты в таблицу 2.
9. Сделайте соответствующие выводы.

Таблица 2

Рисунок 1
Сначала моделирование стрельбы производится в идеальных условиях в безвоздушном пространстве (рис. 2).

Рисунок 2
Перетаскивая курсор, они могут посмотреть, как изменяются координаты тела, проекции скорости на координатные оси, модуль и направление скорости при подъеме и падении тела, брошенного под углом к горизонту (рис. 3 и 4).

Рисунок 3

Рисунок 4
Изменяя начальную скорость тела при фиксированном угле, под которым тело брошено к горизонту (рис. 5) и, изменяя угол при фиксированной начальной скорости (рис. 5 и 6), учащиеся могут сделать выводы о зависимости координат от начальной скорости и угла, под которым тело брошено к горизонту.

Рисунок 5
ту (рис. няются координаты тела при подъеме и падении тела.

Рисунок 6

При этом они наглядно могут убедиться, как изменяется траектория движения тела при наличии сопротивления воздуха; как и на сколько, изменяются скорость и координаты тела в реальных условиях в отличие от идеальных условий (рис. 7,8,9,10).

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Рисунок 10