对炮弹发射的探究

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1、对炮弹发射的探究徐培莱物教0901扬州大学物理科学与技术学院扬州225002摘要：通过此探究，我们可以更好的了解牛顿运动定律和动量守恒定律相结合的知识。在此过程中我运用了牛顿运动定律、动量守恒定律、速度和力的合成与分解等知识和方法帮助探究。最终得到了炮弹发射时，炮弹的反冲力、地面的硬度、炮身的仰角、炮弹的速度、以及落地距离之间的关系。关键词：重量、速度、动量、位移、牛顿运动定律、动量守恒定律我们知道，大炮在发射炮弹的时候会受到很强的反冲力，一不小心这种反冲力对人和地面都会造成伤害，更严重的是后果是炮弹会偏离目标，打到其它地方。那么在战争的时候我们的战士又是怎样选择

2、恰当的地方和调整正确的角度的呢？带着这些疑问我开始下面的探究。假设炮身的质量为mo，弹头质量为m,地面对炮身的最大附加弹力的冲量为Imax，炮筒的仰角为α，炮身长为L。不考虑空气阻力。αLmomImax动量守恒定律：Imax=mvsinα炮弹速度：V=Imax／msinα炮身高度：h=Lsinα对炮弹速度进行分解，则：竖直方向速度：Vy=Imax／m水平方向速度：Vx=Imaxcosα／msinα炮弹在空中飞行时间：T=t1+t2t1=Vy／g=Imax／mgh1=Vy2／2g=Imax2／2m2gt2=√2／g=√2

3、2g2>T=Imax／mg+√2从而有炮弹打的距离：X=Vx*T=*[Imax／mg+√2]从探究的过程和结论可以看出，探究和解题需要用到多方面的知识。了解炮弹发射的过程需要计算炮弹的多个参量，从而可以清楚的知道炮弹的反冲力、地面的硬度、炮身的仰角、炮弹的速度、以及落地距离之间的关系。参考文献：（1）梁绍荣刘昌年盛正华《普通物理学（力学分册）》（第三版）高等教育出版社北京2005（2）程守洙江之永，普通物理学（第六版），高度教育出版社北京2006（3

4、）张磊超远程弹药的力学分析[D]南京理工大学南京2004（4）French.M.ContactProblemsinModalAnalysis.ProceedingsoftheInternationalModalAnalysisconference.1997