Förstå fysiken

* Projektilrörelse: Cannonballs rörelse är ett klassiskt exempel på projektilrörelse, där tyngdkraften fungerar som den enda kraften som påverkar dess vertikala rörelse.

* Symmetri: Banan för en projektil är symmetrisk. Den initiala hastigheten vid lanseringen är lika stor som den slutliga hastigheten när den når samma höjd (i detta fall höjden på ballongen).

Lösning

Sedan kanonbollen träffar ballongen högst upp i bana, betyder det att den har nått sin maximala höjd. Vid denna tidpunkt är den vertikala komponenten i dess hastighet noll. Den horisontella komponenten i hastigheten förblir emellertid konstant under flygningen (försummar luftmotstånd).

1. horisontell hastighet:

* Den initiala horisontella hastigheten (V _x ) beräknas med:

V _x =v * cos (θ)

där:

* V är den initiala hastigheten (141 m/s)

* θ är lanseringsvinkeln (45 grader)

* v _x =141 m/s * cos (45 °) =99,8 m/s (ungefär)

2. Sluthastighet:

* Eftersom den horisontella hastigheten förblir konstant är kanonbollens slutliga hastighet när den träffar ballongen lika med dess horisontella hastighet:

V _final =v _x =99,8 m/s

Därför går kanonbollen ungefär 99,8 m/s när den träffar ballongen.