Β΄ Λυκείου Ορμή - Οριζόντια βολή

Αεροπλάνο της Πολεμικής Αεροπορίας πετώντας πολύ χαμηλά στο πλαίσιο ασκήσεων στον ΄Αι Στράτη, επιχειρεί σε κατακόρυφο στόχο που είναι κατάλληλα προσαρμοσμένος σε φορτηγίδα που ηρεμεί στην επιφάνεια της θάλασσας. Το αεροπλάνο κινείται με  οριζόντια ταχύτητα υ₀=720Km/h, και  αφήνει διατρητικό βλήμα μάζας m=2kg λίγο πριν χτυπήσει τον στόχο. Το βλήμα διαπερνά το στόχο, και η φορτηγίδα αρχίζει να κινείται. Τη στιγμή που σταματά η κίνηση της φορτηγίδας, το βλήμα συναντά την επιφάνεια της θάλασσας. Διαπιστώνεται ότι η μεταβολή της ορμής του βλήματος εξαιτίας της κρούσης είναι ΔΡ_βλ = –Ρ_β /4. Η φορτηγίδα έχει μάζα Μ=20kg και μήκος L=3,75m. Μετά την κρούση, κινείται ευθύγραμμα στην κατεύθυνση της κίνησης του βλήματος πάνω στην επιφάνεια της θάλασσας και δέχεται οριζόντια δύναμη αντίστασης F_A  από το νερό που την θεωρούμε σταθερή,  μέτρου F_A=80N. 

Να υπολογίσετε :

α) Τη  ταχύτητα υ₁ του βλήματος και τη ταχύτητα υ₂ της φορτηγίδας αμέσως μετά την κρούση.

β) Την απώλεια ενέργειας κατά την κρούση.

γ) Την μετατόπιση της φορτηγίδας μέσα στη θάλασσα.

δ) Την απόσταση που απέχει το πλησιέστερο άκρο της φορτηγίδας από το σημείο στο οποίο το βλήμα συνάντησε το νερό.

ε)  Το ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας  στο οποίο πετούσε το αεροπλάνο.

Ο χρόνος της κρούσης να θεωρηθεί πολύ μικρός και κατά την διάρκεια της κρούσης η φορτηγίδα δεν αλλάζει θέση. Δίνεται επίσης ότι g =10m/s².

  

 

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.