Kui mürsk liigub maailmas, nagu me seda teame, liiguvad nad kolmemõõtmelises ruumis punktide vahel, mida saab kirjeldada koordinaatidena (x, y, z) süsteem. Kui inimesed uurivad neid liikuvaid mürske, olgu need siis spordivõistluste objektid nagu pesapallid või mitme miljardi dollari suurune sõjavägi õhusõidukid, tahavad nad teada, kuidas teatud üksikud detailid selle objekti liikumise kohta läbi kosmose, mitte kogu lugu igast sõnasõnalisest sõnast nurga all korraga.
Füüsikud uurivad osakeste positsioone, nende asendite muutumist ajas (st kiirust) ja seda, kuidas see positsiooni muutus ise aja jooksul muutub (s.o kiirendus). Mõnikord on vertikaalne kiirus erilist huvi pakkuv objekt.
Mürskude liikumise põhitõed
Enamikku sissejuhatava füüsika probleeme käsitletakse horisontaalsete ja vertikaalsete komponentidena, mida tähistabxjayvastavalt. Kolmas dimensioon "sügavus" on reserveeritud edasijõudnutele.
Seda silmas pidades saab iga mürsu liikumist kirjeldada selle asukoha järgi (x, yvõi mõlemad), kiirus (
v) ja kiirendus (avõig, gravitatsioonist tingitud kiirendus), kõik aja suhtes (t), mis on tähistatud tellimustega. Näiteks,vy (4) tähistab vertikaalset kiirust (s.t.y-suund) ajalt= 4 sekundit pärast osakese liikuma hakkamist. Samamoodi tähendab alaindeks 0t= 0 ja ütleb teile mürsu algpositsiooni või kiiruse.Tavaliselt peate viidama ainult õigele või võrrandile või võrrandile Newtoni klassikaliste mürsu liikumise võrrandite hulgast:
v_ {0x} = v_x \\ x = x_0 + v_xt
(Eeltoodud kaks väljendit on mõeldud ainult horisontaalseks liikumiseks).
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)
- Kiirus vs. Kiirus:Pange tähele, et kiirus on lihtsalt arv, mis ei arvesta osakese suunda, samas kui kiirus on spetsiifilisem ja hõlmabxjayteavet.
Vertikaalne kiiruse võrrand: mürsu liikumine
Milline vertikaalse kiiruse valem valida ülaltoodud loendist vertikaalse kiiruse määramiseks (tähisegavy0, mis on aja liikumiskiirust= 0 võivy, vertikaalne kiirus määratlemata ajalt) sõltub sellest, millist teavet teile probleemi alguses antakse.
Näiteks kui teile antaksey0 jay(vertikaalse positsiooni kogu muutus vahemikust= 0 ja huvipakkuv aeg), saate selle leidmiseks kasutada ülaltoodud loendi neljandat võrranditv0a, algne vertikaalne kiirus. Kui teile antakse selle asemel objekti vabalangemises möödunud aeg, saate teiste võrrandite abil arvutada nii selle languse kui ka vertikaalse kiiruse sel ajal.
- Pange tähele, et kõigi nende probleemide puhul eiratakse õhutakistuse tegelikku mõju.
- Vabalangemisel olevatel objektidel on väärtus negatiivnev, kuna "allapoole" on negatiivney-suund.
Liikumine vertikaalses ringis
Kujutage ennast kiigates jooga või muud väikest eset nööril enda ees ringis, nii et ese jälgib ringi täpselt risti põrandaga. Märkate, et objekt aeglustub, kui see jõudis kiige tippu, kuid hoiate objekti kiirust piisavalt kõrge, et stringi pinge püsiks.
Nagu arvata võis, on füüsika võrrand, mis kirjeldab sellist vertikaalset ringliikumist. Sellisestsentraalne(ümmargune) liikumine, on stringi pingul hoidmiseks vajalik kiirendusv2/ r, kusvon tsentripetaalne kiirus jaron stringi pikkus teie käe vahel objektis.
Minimaalse vertikaalse kiiruse lahendamine stringi ülaosas (kusapeab olema võrdne või suurem kuig) annabvy = (gr)1/2, mis tähendab, et kiirus ei sõltu üldse objekti massist ja ainult stringi pikkusest
Vertikaalse kiiruse kalkulaator
Võite kasutada erinevaid veebikalkulaatoreid, mis aitavad teil lahendada füüsikaprobleeme, mis mingil viisil tegelevad a vertikaalse nihke komponendi ja seetõttu on teil vertikaalse kiirusega mürsk, mille võiksite leida punktist a antud aegt. Sellise veebisaidi näide on toodud ressurssides.