Hoek berekenen

Lena stelde deze vraag op 07 januari 2021 om 18:30.

Hallo,

Ik heb een vraag over de volgende opdracht.

Sven de Boogschieter schiet een pijl af op een doelwit dat 75,0 meter van hem af staat - op dezelfde hoogte als vanwaar hij zijn pijl afschiet.
a. Bereken onder welke hoek hij de boog moet richten bij het afschot, als je weet dat de snelheid van de pijl dan 35,0 m/s is.

b. Er staat een boom op het veld waarvan één van de overhangende takken precies tussen Sven en het doelwit hangt, op een hoogte van 3,50 meter boven de afschiethoogte. Ga na of de pijl onder of boven de tak doorgaat.


Ik heb bij deze vraag echt geen idee wat ik moet doen.

Ik hoop dat iemand me kan helpen.  

Reacties

Jan van de Velde op 07 januari 2021 om 18:39
dag Lena, 

Als we vragen: 
Sven de Boogschieter schiet een pijl af onder een hoek van 20o , met een snelheid van 35 m/s, 
a. Bereken op welke afstand van Sven de pijl in de grond terechtkomt

zou je die dan wèl op kunnen lossen?

Groet, Jan
Lena op 07 januari 2021 om 18:56

Hallo,

Ja, door middel van goniometrie kan je de snelheid in de x- en y-richting berekenen. Hierna kan je ook de bewegingsvergelijkingen opstellen en vanuit hier kan je berekenen op welke afstand de pijl op de grond terecht komt. 

Dat is ook wat ik onduidelijk vind aan deze opdracht. Doormiddel van de snelheid en afstand moet je de hoek kunnen berekenen. Hierdoor loop ik vast bij deze opgave...

Theo de Klerk op 07 januari 2021 om 19:29
Teken de situatie eens en kijk wat je wel of niet kunt berekenen.
De snelheid valt in een vx en vy component gesplitst worden (en dat bepaalt hoek φ) De pijl moet omhoog en weer naar beneden gaan (uiteindelijk even hoog als vertrekpunt). Hoe lang duurt dat? Hoe groot is dan vy? En met vx moet in die tijd 75 m overbrugd worden.  Dus hoe groot is vx en dus de hoek φ?

Jan van de Velde op 07 januari 2021 om 19:36
dag Lena,

daarom vroeg ik dat ook, want dit is eigenlijk hetzelfde probleem, dwz je gebruikt dezelfde vergelijkingen, maar dan andersom. En je kunt hierbij niet meer stap voor stap werken door invullen van getallen, dus je moet de vergelijkingen die je onderweg gebruikt op een rijtje gaan zetten, en algebraïsch gaan oplossen

de afstand s hangt af van vx en van t 
t hangt af van vy en van de valversnelling
vx en vy hangen af van v en van de hoekθ 

s = vt          (1)
t = 2vy/g        (2)
vx = v cosθ   (3)
v= v sinθ     (4)

kun je eens wat gaan combineren/substitueren in deze vergelijkingen totdat je een vergelijking overhoudt met aan één kant van het = teken die cosθ en/of sinθ, en aan de andere kant de rest? 

Groet, Jan
Lena op 07 januari 2021 om 20:17
Super bedankt! Het is nu een stuk duidelijker. Mag ik wel vragen hoe u bent gekomen op --> t= 2vy/g
Theo de Klerk op 07 januari 2021 om 20:46
y = - 1/2 gt2 + vyt  

Omdat de uiteindelijke hoogte 0 is:  0 = - 1/2 gt2 + vyt  = t(-1/2gt + vy)
Oplossingen: t = 0 s (bij begin van het schieten)
                     1/2 gt = vy
                        t = 2 vy / g

en voor de laatste tijdswaarde is er horizontaal 75 m afgelegd. Dus is vx ook bekend...
Jaap op 07 januari 2021 om 21:03
Alternatief 1 voor t=2⋅vy/g
Stel je voor dat de pijl alleen omhoog en omlaag gaat. Dat maakt voor de tijd niets uit.
Vanaf het hoogste punt valt de pijl omlaag.
Hij komt op de grond met een snelheid vy=g⋅t dus t=vy/g.
Vertraagd omhoog (vanaf het afschieten) duurde even lang als versneld omlaag (vallen).
Omhoog en omlaag samen duurt 2⋅vy/g en in die tijd gaat de pijl ook 75m opzij.

Alternatief 2 voor t=2⋅vy/g
Stel de verticale beginsnelheid is vy=49m/s. Daar gaat in 1 seconde 9,8 m/s van af.
Om op 0m/s te komen (hoogste punt), duurt 49/9,8=5 seconde.
Vallen duurt even lang. Wat je zo doet, is vy/g en maal 2.
Theo de Klerk op 07 januari 2021 om 21:12
zo zie je maar... soms zijn er meer zienswijzen die tot hetzelfde resultaat leiden (gelukkig).
Jan van de Velde op 07 januari 2021 om 21:30

Lena

een stuk duidelijker. 

 is het je dan nu ook gelukt? 

Lene op 07 januari 2021 om 21:35
Ik ben tot nu toe gekomen op, dmv substitueren 
cos (θ) x sin (θ) = 0,30

Hoe moet ik nu de hoek berekenen?
Jaap op 07 januari 2021 om 21:49
Binas tabel 36G geeft sin(2⋅t)=2⋅sin(t)⋅cos(t)
Vermenigvuldig jouw cos(θ)⋅sin(θ)=0,30 links en rechts met 2,
dan krijg je links 2⋅cos(θ)⋅sin(θ) en dat is sin(2⋅θ)
Lena op 07 januari 2021 om 22:45
Hartstikke bedankt voor alle tips! 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft acht appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)