Kun ammukset liikkuvat maailmassa sellaisena kuin me sen tunnemme, ne liikkuvat kolmiulotteisen tilan läpi pisteiden välillä, jotka voidaan kuvata koordinaatteina (x, y, z) -järjestelmä. Kun ihmiset tutkivat näitä liikkuvia ammuksia, olipa ne esineitä urheilukilpailussa, kuten pesäpallot tai monen miljardin dollarin armeija lentokoneita, he haluavat tietää, kuinka tietyt yksittäiset yksityiskohdat kyseisen kohteen polusta avaruudessa, eivät koko tarina jokaisesta kirjaimesta kulma kerralla.
Fyysikot tutkivat hiukkasten asemia, näiden sijaintien muutosta ajan myötä (ts. Nopeutta) ja sitä, miten itse aseman muutos muuttuu ajan myötä (ts. Kiihtyvyys). Joskus pystysuuntainen nopeus on erityisen kiinnostava kohde.
Ammusliikkeen perusteet
Suurin osa johdanto-fysiikan ongelmista käsitellään vaaka- ja pystykomponenteina, joita edustaaxjayvastaavasti. Kolmas ulottuvuus "syvyys" on varattu jatkokursseille.
Tässä mielessä minkä tahansa ammuksen liike voidaan kuvata sen sijainnin perusteella (x,
ytai molemmat), nopeus (v) ja kiihtyvyys (ataig, painovoimasta johtuva kiihtyvyys), kaikki ajan suhteen (t), jotka on merkitty tilauksilla. Esimerkiksi,vy (4) edustaa pystysuuntaista nopeutta (tsy-suunta) kerrallaant= 4 sekuntia sen jälkeen, kun hiukkanen alkaa liikkua. Samoin 0 alaindeksi tarkoittaat= 0 ja kertoo ammuksen alkuasennon tai nopeuden.Tavallisesti sinun on viitattava vain oikeaan tai yhtälöön tai yhtälöön Newtonin klassisten ammuksen liikkeen yhtälöiden joukosta:
v_ {0x} = v_x \\ x = x_0 + v_xt
(Edellä olevat kaksi lauseketta koskevat vain vaakasuuntaista liikettä).
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)
- Nopeus vs. Nopeus:Huomaa, että nopeus on yksinkertaisesti luku, joka ei huomioi hiukkasen suuntaa, kun taas nopeus on tarkempi ja sisältääxjaytiedot.
Pystysuuntainen nopeusyhtälö: Ammusliike
Mikä pystysuuntainen nopeuskaava valitaan yllä olevasta luettelosta, kun yrität määrittää pystysuuntaista nopeutta (edustaavy0, joka on nopeus ajankohtanat= 0 taivy, pystysuuntainen nopeus määrittelemättömänä aikanat) riippuu siitä, millaisia tietoja sinulle annetaan ongelman alussa.
Esimerkiksi, jos sinulle annetaany0 jay(pystysuoran asennon kokonaismuutos välillät= 0 ja kiinnostava aika), voit käyttää yllä olevan luettelon neljännen yhtälön löytääksesiv0v, alkuperäinen pystysuuntainen nopeus. Jos sinulle annetaan sen sijaan objektille kulunut aika vapaassa pudotuksessa, voit laskea sekä sen pudotuksen että pystysuuntaisen nopeuden tuolloin käyttämällä muita yhtälöitä.
- Huomaa, että kaikissa näissä ongelmissa ilmanvastuksen todelliset vaikutukset jätetään huomioimatta.
- Vapaassa pudotuksessa olevilla kohteilla on negatiivinen arvov, koska "alaspäin" on negatiivineny-suunta.
Liike pystysuunnassa
Kuvittele itseäsi heiluttamassa jo-joo tai muuta pientä esinettä merkkijonossa ympyrässä edessäsi siten, että esine jäljittää ympyrän tarkalleen kohtisuorassa lattiaa kohti. Huomaat kohteen hidastuvan, kun se saavuttaa keinu aivan huipulle, mutta pidät kohteen nopeuden riittävän korkealla ylläpitääksesi merkkijonon jännitystä.
Kuten olet ehkä arvannut, on fysiikan yhtälö, joka kuvaa tällaista pystysuoraa pyöreää liikettä. Tällaisessakeskipitkä(pyöreä) liike, merkkijonon kireyden pitämiseen tarvittava kiihtyvyys onv2/ r, missävon keskisuuntainen nopeus jaron merkkijonon pituus kädessäsi objektissa.
Ratkaisemalla pienin pystysuuntainen nopeus merkkijonon yläosassa (missäaon oltava yhtä suuri tai suurempi kuing) antaavy = (gr)1/2, mikä tarkoittaa, että nopeus ei riipu ollenkaan kohteen massasta ja vain merkkijonon pituudesta
Pystysuora nopeuden laskin
Voit hyödyntää erilaisia online-laskimia, joiden avulla voit ratkaista fysiikan ongelmia, jotka käsittelevät jollakin tavalla a pystysuora siirtymäkomponentti, ja siksi sinulla on pystysuoralla nopeudella ammus, jonka haluat löytää kohdasta a annettua aikaat. Esimerkki tällaisesta verkkosivustosta on Resursseissa.