在一架飛機上向飛行方向的反方向射出一顆子彈,假設這顆子彈飛行的速度和飛機飛行的速度一樣,子彈如何運動?

時間 2021-06-02 08:08:35

1樓:argv

上面幾位答主把這個問題想的太簡單了,也怪題主自己提供條件太少,或者說題主只學過初等力學,根本沒有考慮那麼多。我接下來用理論力學來做乙個直觀的闡述,給題主和幾位答主做個解釋,權當拋磚引玉,如有錯誤,希望不吝指正。

首先看答主和題主關於這個問題。大多想到的是自由落體,鑑於子彈的形狀,大多數答主可能沒有考慮空氣阻力,那麼我也不考慮空氣阻力。但是有個東西必須考慮,且速度大的時候它的影響不可以忽略,這個東西就是科氏加速度。

為了照顧題主給出了不嚴謹且冗長的解釋,而沒有使用精簡的數學推導,如果不想看可以直接跳到末尾。

假設子彈不下落,那麼在不沿緯線方向運動和除南北極之外的物體,都會受到由地球自轉所產生乙個額外的叫做科氏加速度的東西。如果是下落的物體,則必然會有科氏加速度。

在低速情況下,影響很小,可以忽略。但是高速運動物體,這個加速度會對子彈造成的運動狀態造成很大影響,不可忽略。所以事實上即使飛機靜止,直接把子彈拋下去,即使不考慮空氣阻力,子彈也不會做自由落體,因為在下落一定距離後,它至少有兩個加速度。

)1.首先設定定參考係黏連於地球上。

2.之後將另乙個參考係黏連於飛機上,這個是個動參考係。

(這裡大概很多人不會考慮到,這個動參考係的運動狀態的問題,我後面會說到。因為這個問題是子彈脫離飛機後的情況,所以脫離前的動參考係運動狀態不予考慮。)

(1)先看速度。這裡問題出現了,這個子彈的速度一樣,到底是什麼時候一樣,是速度大小一樣,還是速度本身一樣,題主沒說。為了分析,不妨假設脫離時速度大小一樣,方向相反。不妨假設

動參考係牽連運動速度大小Ve=v, 子彈相對運動速度大小Vr=-v,由於在同一作用線上,因此不需要向量合成,故子彈絕對運動速度為0。

(2)之後看加速度,由於加速度由力產生,所以加速度是可以瞬時消失的,這裡有個例外,慣性加速度不是由力產生的。因此,子彈此時受到指向地心的重力加速度。乙個科氏加速度不確定,還有乙個在子彈下落一定距離後,逐漸變大的科氏加速度。

(此時這個子彈水平速度問題就是到底子彈何時和飛機速度一樣就至關重要了,假設子彈脫離後,仍具有一定的水平速度。那麼如果飛機是沿緯線飛,不考慮空氣阻力的話,那麼子彈會先做自由落體,之後科氏加速度逐漸增大,逐漸不是單純的自由落體。但是如果不沿緯線,則從一開始就不是自由落體運動了。

)(ps:事實上我為什麼一開始說動參考係的運動要考慮的原因,是因為如果飛機處於加速狀態,飛機內物體就會受到慣性加速度。同樣的,子彈一旦脫離飛機,我們僅僅關注其初始狀態,而不考慮子彈相對於飛機的狀態了,我們僅僅考慮這裡是不考慮,不是沒有,參考係是可以無限延伸的。

)結論:是什麼運動,真的不好說,題主給的資訊太少了。不考慮空氣阻力大致可以分為兩種情況。

(1)如果子彈經線方向速度大小不為0且值較大則子彈初始有兩個加速度,乙個重力加速度,乙個由水平速度和自轉角速度產生的科氏加速度。之後隨著豎直方向速度增大,又會產生乙個新的科氏加速度。最終狀態為三個加速度共同作用的加速狀態。

(2)如果子彈經線方向速度為0,那麼子彈初始會有乙個重力加速度,之後由於豎直方向速度逐漸增大,會有乙個新的科氏加速度,成為有兩個加速度共同作用的加速狀態。

ps:如果考慮空氣阻力,則結果會比現在更加複雜。題主可以學學這些知識,自己用數學推導一下,要比我說一堆廢話有說服力的多。

2樓:灰姬攻城獅

假設飛機向北飛行速度為700節,發射一發向南飛行的子彈,速度700節。

這個子彈相對飛機來說,移動方向是向後的,速度為700節。

如果設定乙個鉛垂線,相對鉛垂線,飛機向北移動,速度700節,而子彈相對鉛垂線水平方向靜止,豎直方向自由落體。

3樓:RNAVision

子彈飛行速度?你是指相對槍口的初速吧,那相對大氣速度就是零了,自由落體,然後隨著速度加快,重力跟空氣阻力平衡,達到終端速度,基本勻速下降了。

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