Zawartość
- Podstawy ruchu pocisku
- Równanie prędkości pionowej: ruch pocisku
- Ruch w kole pionowym
- Kalkulator prędkości pionowej
Kiedy pociski poruszają się w znanym nam świecie, poruszają się w przestrzeni trójwymiarowej, między plamami, które można opisać za pomocą współrzędnych w (x, y, z) system. Kiedy ludzie badają te poruszające się pociski, niezależnie od tego, czy są obiektami w zawodach sportowych, takich jak baseball lub samoloty wojskowe o wartości wielu miliardów dolarów, chcą poznać pewne pojedyncze szczegóły dotyczące tego, jak przedmioty poruszają się w przestrzeni, a nie całą historię z każdej dosłownej strony jednocześnie .
Fizycy badają pozycje cząstek, zmianę tych pozycji w czasie (tj. Prędkość) i to, jak ta zmiana samej pozycji zmienia się w czasie (tj. Przyspieszenie). Czasami prędkość pionowa jest przedmiotem szczególnego zainteresowania.
Podstawy ruchu pocisku
Większość problemów we wstępnej fizyce jest traktowana jako posiadająca elementy poziome i pionowe, reprezentowane przez x i y odpowiednio, kolejno. Trzeci wymiar „głębokości” jest zarezerwowany dla kursów zaawansowanych.
Mając to na uwadze, ruch dowolnego pocisku można opisać w kategoriach jego położenia (x, y lub oba), prędkość (przeciwko) i przyspieszenie (za lub sol, przyspieszenie ziemskie), wszystko względem czasu (t), wskazane przez indeksy dolne. Na przykład, przeciwkoy (4) reprezentuje prędkość pionową (tj. w y-kierunek) w czasie t = 4 sekundy po tym, jak cząstka zacznie się poruszać. Podobnie indeks dolny 0 oznacza t = 0 i informuje o początkowej pozycji lub prędkości pocisku.
Zwykle wystarczy odwołać się do poprawnego lub równania lub równania spośród klasycznych równań ruchu pocisku Newtona:
v_ {0x} = v_x x = x_0 + v_xt(Powyższe dwa wyrażenia dotyczą wyłącznie ruchu poziomego).
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 (r - r_0)Równanie prędkości pionowej: ruch pocisku
Który wzór prędkości pionowej wybrać z powyższej listy podczas próby ustalenia prędkości pionowej (reprezentowanej przez przeciwkoy0, czyli prędkość w czasie t = 0 lub przeciwkoy, prędkość pionowa w nieokreślonym czasie t) będzie zależeć od rodzaju informacji podanych na początku problemu.
Na przykład, jeśli otrzymałeś y0 i y (całkowita zmiana pozycji pionowej pomiędzy t = 0 i czas zainteresowania), możesz znaleźć czwarte równanie z powyższej listy przeciwko0y, początkowa prędkość pionowa. Jeśli zamiast tego otrzymasz czas, jaki upłynął dla swobodnego spadania obiektu, możesz obliczyć zarówno odległość, na jaką spadł, jak i jego prędkość pionową w tym czasie, używając innych równań.
Ruch w kole pionowym
Wyobraź sobie, jak kołyszesz jo-jo lub inny mały przedmiot na sznurku w okręgu przed tobą, z kołem wytyczonym przez obiekt dokładnie prostopadle do podłogi. Zauważysz, że obiekt zwalnia, gdy osiąga sam szczyt huśtawki, ale utrzymujesz prędkość obiektu na tyle wysoką, aby utrzymać napięcie w strunie.
Jak można się domyślać, istnieje równanie fizyki opisujące tego rodzaju pionowy ruch kołowy. W tego rodzaju dośrodkowy (ruch kołowy) przyspieszenie potrzebne do utrzymania naprężenia struny jest przeciwko2/ r, gdzie przeciwko jest prędkością dośrodkową i r to długość sznurka między dłonią w obiekcie.
Rozwiązywanie minimalnej prędkości pionowej na górze sznurka (gdzie za musi być równy lub większy niż sol) daje przeciwkoy = (gr)1/2, co oznacza, że prędkość wcale nie zależy od masy obiektu i tylko od długości łańcucha
Kalkulator prędkości pionowej
Możesz skorzystać z różnych kalkulatorów internetowych, które pomogą Ci rozwiązać problemy fizyki, które w jakiś sposób dotyczą pionowego elementu przemieszczenia, a zatem mają pocisk o prędkości pionowej, który możesz chcieć znaleźć w danym momencie t. Przykład takiej strony znajduje się w zasobach.