仮定：
* 理想的な発射体運動： 打ち上げられた後、ボールに作用する唯一の力は重力であると仮定します。これは、実際の生活の距離に大きな影響を与える空気抵抗を無視します。
* 一定の力の適用： Catapultは、実際のCatapultの力が異なる可能性が高いにもかかわらず、打ち上げ全体に一定の50 Nの力を適用すると仮定します。
1。初期速度を見つける
* Impulse-Momentum定理： 時間の経過とともにカタパルトによって適用される力（インパルス）は、ボールの勢いを変えます。
*インパルス=力×時間=勢いの変化
* 勢い： 運動量（p）=質量（m）×速度（v）
* 問題： 力が適用される時間はわかりません。 私たちは、カタパルトがボールに作用する時間について仮定する必要があります。 Catapultが0.1秒間力を適用しているとしましょう。これは、小さなカタパルトにとって合理的な仮定です。
計算：
*インパルス=50 n×0.1 s =5 ns
*運動量の変化=5 ns =0.1 kg×v
*初期速度（v）=5 ns / 0.1 kg =50 m / s
2。初期速度の水平および垂直成分
* 水平速度（v_x）： v_x =v×cos（角度）=50 m/s×cos（50°）≈32.14m/s
* 垂直速度（v_y）： v_y =v×sin（角度）=50 m/s×sin（50°）≈38.30m/s
3。飛行時間
* 垂直運動： ボールが上がり、速度が下がり、倒れます。 上がって戻ってくるのにかかる時間を見つける必要があります。
* 方程式： v_y =u_y + at
* v_y =最終垂直速度（ピーク時の0 m/s）
* u_y =初期垂直速度（38.30 m/s）
* a =重力による加速（-9.8 m/s²）
* t =時間
* t：の解決 0 =38.30-9.8t
* t =38.30 /9.8≈3.91s（これは上がる時です）
* 飛行の合計時間： 上下するのに同じ時間がかかるため、飛行の合計時間は約3.91 s×2 =7.82秒です。
4。水平距離（範囲）
* 水平方向の動き： ボールは一定の水平速度で移動します。
* 方程式： 範囲=v_x×飛行時間
* 解決： 範囲≈32.14m/s×7.82s≈251.4m
重要な注意： これは、空気抵抗を無視する理論的計算です。実際には、テニスボールは、空気の抗力により距離が大幅に短くなります。
結論：
私たちの仮定の下で、テニスボールは約 251.4メートルに移動します 水平に。ただし、これは実生活で起こることよりもはるかに高い可能性が高い理論的推定値です。
