今天是:
全站搜索:
我社报刊

用“等量代换法”测子弹速度

作者:马占杰    来源:《农村青少年科学探究》    2010-10-9

题目 在兵器工业中,子弹射出的速度是衡量枪械性能的指标之一。有一种运用“旋转法”测子弹速度的方法,如图所示。在电动机转轴上固定两个间距为20cm的薄塑片,电动机以300/秒的转速匀速转动,枪械正对塑片水平射击,子弹穿越时的阻力不计。对一般步枪测试,子弹在两塑片之间飞行的这段咐间内,塑片旋转不超过两圈。现对子弹速度在200m/s以上的某型号步枪进行测试,子弹先后射穿两塑片的弹孔位置如图中AB

求:

1)子弹在两塑片之间飞行的这段时间内,塑片可能转过的角度。

2)子弹在两塑片之间飞行的可能时间。

3)该型号步枪子弹飞行的速度。

解析 首先要弄清所给问题的物理过程。题目中给出了两种运动,一是子弹的匀速直线运动,一是塑片的匀速转动。子弹射出塑片1飞行到塑片2时,塑片已转过一定的角度。根据 可知,欲求子弹的速度,已经知道它在两塑片之间飞行的距离为20cm,需知道子弹在两塑片之间飞行的时间,但这一时间不易直接测量。我们联系两塑片的转动,动态地看问题,子弹飞行的同时塑片也在转动,且子弹在两塑片之间飞行的时间等于塑片转过相应角度所用的时间。我们用塑片转动的时间来代替子弹飞行的时间即可求得子弹的速度。这种方法称为“等量代换法”。

(1)由题意可知,子弹在穿过塑片1到达塑片2这段时间内,塑片旋转不超过两圈,再根据图中信息可知,塑片转过的可能角度为60°或360°+60°=420°。

(2)我们将塑片的“匀速转动”视为匀速直线运动来处理,转过的角度相当于匀速直线运动的距离,转速相当于匀速直线运动的速度。