[NA] Kogel door een zak zand, snelheid berekenen

[Agility]

Beste mensen,

Daar ben ik weer met een opgave waar ik niet uit kom. Het gaat hierbij om een kogel die door een zak zand heen geschoten wordt. Ik moet de snelheid van de kogel berekenen als hij door de zak heen is gekomen. De kogel legt als hij de zak zand doorboort heeft een afstand van 25 horizontaal af, en 1 meter verticaal naar beneden. De volgende gegevens zijn bekend:

Mkogel = 0,009 kg
dkogel = 9 mm
Vkogelvoor = 250 m/s
Mzak = 3 kg
g = 9,81 m/s²

Foto van opgave:




Naar mijn mening is de wet van behoud van impuls hier op van toepassing:

Mkogel * Vkogelvoor + Mzak * Vzakvoor = Mkogel * Vkogelna + Mzak * Vzakna
Vkogelna is dus gevraagd.

Echter als ik die invul dan ontbreken de volgende gegevens:
- Vzakvoor
- Vzakna

Iemand een idee hoe ik aan deze gegevens kom? Gebruik ik misschien de verkeerde formule? Ik heb het idee dat ik nog wat met de afstanden van de kogel moet doen, maar dat weet ik niet zeker.

Ik heb ook de volgende formules gevonden:

s = 1/2 g * t²
v = s/t

Weet echter niet of ik die hier kan toepassen om de Vkogelna te kunnen berekenen...



Jullie hulp gevraagd!

[Agility]

Misschien het volgende?


s = 1/2 g * t²
1 = 1/2*9,81*t²
1 = 4,905 * t²
t = wortel(0,21)
t = 0,45 sec.

De kogel legt dus 25 meter horizontaal af in 0.45 sec.

Vervolgens invullen in v = s/t
v =?
s = 25 meter
t = 0,45 sec
v = 25/0,45 = 55,55 m/s
Vkogelna = 55,55 m/s.

Doe ik dit goed?

En vzakvoor is natuurlijk 0 lijkt mij...

[Mr.Mark]

De verticale afstand is een vrije val. Als je een object horizontaal afschiet heeft die snelheid geen invloed op het neerkomen van het object. (als je uitgaat van geen weerstand)

Dus je kunt berekenen hoe lang de kogel erover doet om op de grond te komen.
Dit doe je met de formule voor een vrije val.

Nu je weet hoe lang de kogel erover doet om op de grond te komen weet je ook dat dat diezelfde tijd is waarin de kogel 25m aflegt. Je kunt nu de horizontale snelheid berekenen. (ervan uitgaande dat deze niet verandert).


EDIT: ja, je doet het goed. Ik heb je berekening niet gecontroleerd maar de manier klopt.

[Agility]

Jep, ben er helemaal uitgekomen! Thx voor je antwoord!