Vsebina
- Osnove gibanja projektila
- Vertikalna enačba hitrosti: gibanje projektila
- Gibanje v navpičnem krogu
- Kalkulator vertikalne hitrosti
Ko se projektili premikajo po svetu, kot ga poznamo, se gibljejo skozi tridimenzionalni prostor, med pikami, ki jih lahko opišemo s koordinatami v (x, y, z) sistem. Ko ljudje preučujejo te premikajoče se projektile, pa naj gre za predmete na športnem tekmovanju, kot so baseball ali več milijard dolarjev vojaško letalo, želijo vedeti določene osamljene podrobnosti o tem, kako se predmeti potujejo skozi vesolje, ne celotno zgodbo iz vsakega dobesednega zornega kota .
Fiziki proučujejo položaje delcev, njihovo spreminjanje skozi čas (tj. Hitrost) in kako se ta sprememba samega položaja s časom spreminja (t.j. pospešek). Včasih je navpična hitrost predmet posebnega zanimanja.
Osnove gibanja projektila
Večina problemov v uvodni fiziki je obravnavana kot horizontalna in navpična komponenta, predstavljena s x in y oz. Tretja dimenzija "globine" je rezervirana za napredne tečaje.
Glede na to je gibanje katerega koli izstrelka mogoče opisati glede na njegovo lego (x, y ali oboje), hitrost (v), in pospešek (a ali g, pospešek zaradi gravitacije), vse glede na čas (t), ki jih navajajo naročniki. Na primer vy (4) predstavlja navpično hitrost (tj. v y-smer) naenkrat t = 4 sekunde po tem, ko se delček začne premikati. Prav tako podpisnik 0 pomeni t = 0 in pove začetni položaj ali hitrost izstrelka.
Običajno morate med Newtonovimi klasičnimi enačbami gibanja projektila navesti samo pravilno ali enačbo ali enačbo:
v_ {0x} = v_x x = x_0 + v_xt(Gornja dva izraza sta samo za vodoravno gibanje).
y = y_0 + frac {1} {2} (v_ {0y} + v_y) t v_y = v_ {0y} - gt y = y_0 + v_ {0y} t - frac {1} {2} gt v_y ^ 2 = v_ {0y} ^ 2 + 2g (y - y_0)Vertikalna enačba hitrosti: gibanje projektila
Katero formulo navpične hitrosti izbrati z zgornjega seznama, ko poskušate določiti navpično hitrost (predstavljeno s vy0, kar je hitrost v času t = 0 ali vy, navpična hitrost ob nedoločenem času t) bo odvisna od vrste informacij, ki ste jih dobili na začetku težave.
Na primer, če vam je dano y0 in y (skupna sprememba navpičnega položaja med t = 0 in čas zanimanja), za iskanje lahko uporabite četrto enačbo na zgornjem seznamu v0y, začetna vertikalna hitrost. Če vam je nameščen pretečen čas za objekt v prostem padu, lahko izračunate tako daleč, kot je padel, in njegovo navpično hitrost v tem času z uporabo drugih enačb.
Gibanje v navpičnem krogu
Predstavljajte si, kako vijugate yo-yo ali drug majhen predmet na vrvici v krogu pred vami, s krogom, ki ga je objekt izrisal točno pravokotno na tla. Opazite, da se objekt upočasni, ko je dosegel sam vrh nihaja, vendar ohranite hitrost predmeta ravno dovolj visoko, da ohranite napetost v vrvici.
Kot ste morda uganili, obstaja enačba fizike, ki opisuje tovrstno navpično krožno gibanje. V tej vrsti centripetalno (krožno) gibanje, pospešek, potreben za ohranjanje napete vrvice v2/ r, kje v je centripetalna hitrost in r je dolžina vrvice med roko v predmetu.
Reševanje za najmanjšo vertikalno hitrost na vrhu vrvice (kjer a mora biti enak ali večji od g) daje vy = (gr)1/2, kar pomeni, da hitrost sploh ni odvisna od mase predmeta in le od dolžine niza
Kalkulator vertikalne hitrosti
Lahko si pomagate z različnimi spletnimi kalkulatorji, ki vam bodo pomagali rešiti fizične težave, ki se na nek način spopadajo z navpično komponento premika in zato imajo izstrelke z navpično hitrostjo, ki bi jo v določenem času morda želeli najti. t. Primer takšne spletne strani je naveden v virih.