Tenzij ik het verkeerd begrijp doet die hele carbidmelkbus (volume, rendement) er niet toe.
De beginsnelheid is de snelheid waarmee de bal wordt weggeschoten.
Vervolgens gebruik je de formules voor een parabolische baan met v_x=v cos 3°.

Als er wel luchtwrijving is, dan geldt F_w = 1/2 C A ρ v² waarbij F ∝ v² en maximaal bij het begin (grootste snelheid) zal zijn. De oppervlakte is A=1/4πd² als d de diameter (=2r) van de bal is. Verder is dit niet in een formule te vatten omdat F   de snelheid v bepaalt die weer F bepaalt enz... tijd voor modellering/simulatie-berekeningen.

Als men wil bepalen met welke beginsnelheid de bal wordt weggeschoten, dan heb je wel met de melkbus te maken, maar ontbreken teveel gegevens:
- hoeveel energie komt vrij bij verbranden van carbid?
- hoe neemt de temperatuur van de lucht in de bus hierdoor toe?
- hoe neemt de druk dan toe?
- wanneer overschrijdt de druk de kracht (druk F/A) waarmee de bal klem zit in de bushals. 
- met welke stoot wordt de bal weggeschoten? 
- welke massa heeft de bal? Bereken dan de wegschietsnelheid.

Onze docent rekent wel met het rendement, onderstaande is zijn uitwerking. 

Ik ben geen boerenzoon die carbid schiet. Blijkbaar is de hele bus met carbidgas (ethyn) gevuld (geloof ik niks van - carbid en water geeft ethyn in de lucht van de bus) en daar komt bij verbranding (oxydatie met zuurstof uit de lucht) energie vrij - die kun je dan uitrekenen 15 liter x energie/liter. Daarvan wordt dan 12% nuttig gebruikt en die wordt geheel in kinetische energie omgezet met 1/2 mv² voor de bal. Waaruit de snelheid volgt en vervolgens de berekening volgens parabolische baan gedaan kan worden.

In zijn berekeningen is de 450 m/s ineens de bal massa 450 kg (geloof je het zelf? 0,450 kg is aannemelijker) en volgt een grotere snelheid.

Alles bij elkaar: een verkeerd gestelde opgave.

Oké vraag a snap ik nu, het is inderdaad niet echt een realitische opgave. Maar hoe bereken ik nu de totale afstand en de maximale hoogte, want die berekening snap ik nog niet helemaal. Er wordt namelijk ook niks gedaan met die hoek van 3 graden. 

Bij c gaat je docent ervan uit dat alle kinetische energie (1/2 mv²) wordt omgezet in zwaarteenergie in het hoogste punt: mgh  
Als je die twee aan elkaar gelijk stelt, zoals hij doet, dan kun je de hoogste stand h berekenen. 

Mijn insteek (als v=450 m/s, 1620 km/h - nogal snel: binnen een uur van Amsterdam naar Zwitserland) was dat je dan, zonder energie kennis, de baan moet berekenen. Vertikaal is v_y = v sin 3° en de snelheid in de tijd dan v(t)= v_y - gt  (g=9,81 m/s²). Op het hoogste punt is v_y=0 m/s zodat je het tijdstip kunt berekenen. De hoogte volgt dan uit h = -1/2 gt² + v_yt + h₀
waarbij h₀ de beginhoogte is van de bal (stuk dat het in de melkbus boven de grond staat) maar die wordt bij de energieberekeningen op genegeerd, dus h₀=0 m.

De horizontaal afgelegde weg is ook makkelijk te berekenen: bepaal tijdstip t waarop h=0 m (op de grond) en dan is de horizontale weg s = v t cos 3° want horizontaal gaat de bal met eenparige snelheid, gelijk aan de beginsnelheid horizontaal. De door docent berekende 40 km lijkt wat overdreven (Amsterdam -Utrecht) - gevoelsmatig zou ik 40 m meer in de goede ordegrootte vinden.

Ook de hoek van 3° vind ik wat weinig - de bus ligt dan zo'n beetje plat op de grond. 30° lijkt me aannemelijker. Het blijft een gammele opgave.

in alle opzichten behalve die 15 L acetyleengas, dat is een gegeven dat binnen de grenzen der mogelijkheden valt.

Melkbussen hadden inhouden van 20, 30 of 40 L. 
En acetyleengas heeft heel brede explosiegrenzen 

Gezien de hoeveelheden carbid die men gewoonlijk in een bus gooit is het hoogstens een kwestie van wachten tot zich daadwerkelijk genoeg acetyleengas heeft gevormd. 15 L is dan overigens een onnodige en knalverminderende overdaad: 
Volledige verbranding:
2C₂H₂ +5O₂--> 4CO₂ + 2H₂O

Er is dus voor een volledige verbranding van de inhoud 2,5 keer zoveel zuurstof als acetyleen nodig, oftewel een acetyleen-luchtverhouding van ongeveer 1 : 12,5 . In een 40L melkbus dus ongeveer 3 L acetyleengas als optimum. Van de genoemde 15 L acetyleengas gaat er dus minimaal 13 L pas nà de knal verbranden (buiten de bus, flinke steekvlam).  Zonde van de carbid. Het rendement van de explosie van 12% lijkt dus sterk overdreven. 

Een redelijke horizontale afstand inclusief uitrollen lijkt ergens rond de honderd meter:
https://www.rtvdrenthe.nl/nieuws/103885/Open-Drents-Kampioenschap-carbidschieten-van-start-in-Hoogeveen

" ..//.. Een slecht schot haalt volgens Timmerman zo'n dertig meter, terwijl bij een goed schot de bal tot 140 meter weg kan vliegen..//.. "

groet, Jan