Исследование зависимости дальности полета снарядов артиллерийских орудий, направленных под углом к горизонту
Чичин, Р. А. Исследование зависимости дальности полета снарядов артиллерийских орудий, направленных под углом к горизонту / Р. А. Чичин, Н. Л. Глазкова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2016. — № 1 (4). — С. 32-37. — URL: https://moluch.ru/young/archive/4/228/ (дата обращения: 31.03.2022).
В 2015 г. народ России праздновал 70 лет со Дня Победы над фашистской Германией, и 97 лет со дня окончания Первой мировой войны. Множество героических подвигов, сражений вспоминаем мы в преддверие этих дат, но ни одна битва не проходила без артиллерийского орудия.
В военных действиях применялись артиллерийские системы призваны выполнить самые разнообразные задачи: уничтожение живой силы и огневых средств противника в наступлении и обороне, подготовка наступления и сопровождение наступающих подразделений, разрушение прочных оборонительных сооружений, уничтожение танков и иных бронированных подвижных целей на поле боя, борьба с артиллерией и авиацией противника и другие.
Многое зависело от типа артиллерийского орудия, его дислокации и расположения целей поражения или объектов противника, наводка орудий проводилась путем изменения положения дула относительно горизонта. Возникает вопрос: «Как влияет угол запуска на дальность полета снарядов артиллерийских орудий?»
Объект — движение тела, брошенного под углом к горизонту.
Предмет — дальности полета, угол запуска снаряда.
Гипотеза: между углом запуска снаряда и дальностью полета существует обратная зависимость (чем больше угол запуска, тем меньше дальность полета).
Цель: установить зависимость дальности полета снаряда от угла запуска.
Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
В процессе исследования были использованы следующие методы:
Экспериментальное исследование зависимости дальности полета тела от угла бросания предполагало установление зависимости дальности полета «снаряда» от угла бросания относительно горизонта.
Эксперимент состоял из трех этапов: организационный, экспериментальный, аналитический.
На данном этапе подготавливаем оборудование (штатив, баллистический пистолет, «снаряд» — металлический шарик, копировальная бумага, лист бумаги, сантиметровая лента), определяем формулу.
Для проведения данного этапа устанавливаем штатив (на полу около стола), на штативе закрепляем баллистический пистолет, на стол кладем лист бумаги, сверху — копировальную бумагу. Результаты представлены в Таблице 1.
Спецификация измерительных приборов
Наименование прибора
Предел измерения
Цена деления
Приборная погрешность
Устанавливаем баллистический пистолет под выбранным углом к горизонту (рис. 1), заряжаем пистолет и производим выстрел, после чего измеряем расстояние от пистолета до места падения «снаряда» и заносим значение прямого измерения в таблицу. Результаты представлены в Таблице 2.
Рис. 1. Экспериментальная установка
Изменяя угол наклона баллистического пистолета, проводим выстрелы и измерения дальности полета «снаряда» (для каждого значения угла проводим пять выстрелов и соответственно пять измерений дальности полета). При выполнении эксперимента необходимо выполнять правила безопасности — не стоять на линии полета «снаряда».
Результаты измерения дальности полета «снаряда» сантиметровой лентой
где — угол запуска «снаряда», l– дальность полета «снаряда», lср — среднее арифметическое значение дальности полета «снаряда»
Для вычисления среднего значения дальности полета при указанном значении угла запуска «снаряда» используем формулу (1), полученные косвенные измерения записываем в соответствующие стоки таблиц (2,3).
Проведем вычисления полной погрешности прямых измерений для каждого значения дальности при конкретном угле по формуле (2):
где пр — приборная (инструментальная) погрешность (из табл.1)
сл- случайная погрешность, рассчитывается по формуле (3).
Значение результата прямых измерений запишем в соответствие с формулой (4):
Запишем результаты прямых в Таблицу 3, где выделим столбцы, содержащие приблизительно равные значения дальности полета «снаряда» (для проведения анализа полученных результатов прямых измерений дальности полета «снаряда»).
Результаты прямых измерений дальности полета «снаряда», брошенного под углом к горизонту