Comprendre la physique

* Mouvement de projectile: Le mouvement du boulet de canon est un exemple classique du mouvement de projectile, où la gravité agit comme la seule force influençant son mouvement vertical.

* symétrie: La trajectoire d'un projectile est symétrique. La vitesse initiale au lancement est égale en amplitude à la vitesse finale lorsqu'elle atteint la même hauteur (dans ce cas, la hauteur du ballon).

Solution

Étant donné que le boulet de canon frappe le ballon au sommet de sa trajectoire, cela signifie qu'il a atteint sa hauteur maximale. À ce stade, la composante verticale de sa vitesse est nulle. Cependant, la composante horizontale de la vitesse reste constante tout au long du vol (négligeant la résistance à l'air).

1. Vitesse horizontale:

* La vitesse horizontale initiale (v x ) est calculé en utilisant:

v x =v * cos (θ)

où:

* v est la vitesse initiale (141 m / s)

* θ est l'angle de lancement (45 degrés)

* v x =141 m / s * cos (45 °) =99,8 m / s (environ)

2. Velocity finale:

* Étant donné que la vitesse horizontale reste constante, la vitesse finale du boulet de canon lorsqu'elle frappe le ballon est égale à sa vitesse horizontale:

v final =v x =99,8 m / s

Par conséquent, le boulet de canon va environ 99,8 m / s lorsqu'il frappe le ballon.