Amikor a lövedékek a világban úgy mozognak, ahogyan mi ismerjük, akkor háromdimenziós térben mozognak, olyan foltok között, amelyek leírhatók egy (x, y, z) rendszer. Amikor az emberek tanulmányozzák ezeket a mozgó lövedékeket, legyenek azok egy sportverseny tárgyai, például baseballok vagy több milliárd dolláros katonaság repülőgépek, azt akarják tudni, hogy az objektum űrön keresztüli útjának bizonyos elkülönített részletei, nem pedig az egész történet, minden szó szerint szög egyszerre.
A fizikusok tanulmányozzák a részecskék helyzetét, e pozíciók időbeli változását (vagyis a sebességet) és azt, hogy ez a helyzetváltozás maga hogyan változik az idő múlásával (azaz gyorsulás). Előfordul, hogy a függőleges sebesség különös figyelmet fordít.
A lövedékmozgás alapjai
A bevezető fizika legtöbb problémáját úgy kezelik, hogy vízszintes és vertikális komponensekkel rendelkezik, amelyeket axésyilletőleg. A "mélység" harmadik dimenzióját a haladó tanfolyamok számára tartják fenn.
Ezt szem előtt tartva bármely lövedék mozgása a helyzetét tekintve leírható (
x, yvagy mindkettő), sebesség (v) és gyorsulás (avagyg, a gravitáció miatti gyorsulás), mind az idő függvényében (t), amelyet előfizetők jeleznek. Például,vy (4) képviseli a függőleges sebességet (azaz ay-irány) időbent= 4 másodperccel a részecske mozgása után. Hasonlóképpen a 0 index is azt jelentit= 0, és megmondja a lövedék kezdeti helyzetét vagy sebességét.Általában csak a helyesre vagy az egyenletre vagy az egyenletre kell hivatkoznia Newton klasszikus lövedékmozgási egyenletei közül:
v_ {0x} = v_x \\ x = x_0 + v_xt
(A fenti két kifejezés csak vízszintes mozgásra vonatkozik).
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)
- Sebesség vs. Sebesség:Vegye figyelembe, hogy a sebesség egyszerűen olyan szám, amely nem veszi figyelembe a részecske irányát, míg a sebesség konkrétabb és magában foglaljaxésyinformáció.
Függőleges sebességegyenlet: Lövedékmozgás
Melyik függőleges sebesség képletet válassza ki a fenti listából, amikor megpróbálja meghatározni a függőleges sebességet (amelyet avy0, amely az idő sebességet= 0, vagyvy, a függőleges sebesség meg nem határozott időbent) attól függ, hogy milyen típusú információt kap a probléma kezdetekor.
Például, ha megadjáky0 ésyközötti függőleges helyzet teljes változásat= 0 és az érdeklődés időpontja), a fenti lista negyedik egyenletével megtalálhatjav0y, a kezdeti függőleges sebesség. Ha ehelyett eltelt időt ad egy tárgynak szabad esésben, akkor más egyenletek segítségével kiszámíthatja mind az ütközés mértékét, mind annak függőleges sebességét.
- Ne feledje, hogy ezeknél a problémáknál a légellenállás valós hatásait figyelmen kívül hagyják.
- A szabad esésben lévő tárgyak értéke negatívv, mivel a "lefelé" negatívy-irány.
Mozgás függőleges körben
Képzeld el magad, ahogyan egy jo-yót vagy más apró tárgyat egy húron lengetsz egy körben előtted, úgy, hogy a tárgy pontosan merőleges legyen a padlóra. Észreveszi, hogy az objektum lassul, amikor elérte a hinta legtetejét, de az objektum sebességét éppen annyira tartja, hogy fenntartsa a húr feszültségét.
Mint sejtette, van egy fizikai egyenlet, amely leírja ezt a függőleges körmozgást. Ebben a fajtacentripetális(körkörös) mozgás, a húr feszes tartásához szükséges gyorsulásv2/ r, holva centripetális sebesség ésra húr hossza a kezed között az objektumban.
A húr tetején a minimális függőleges sebesség megoldása (aholaegyenlőnek vagy nagyobbnak kell lennie, mintg) advy = (gr)1/2, ami azt jelenti, hogy a sebesség egyáltalán nem függ az objektum tömegétől és csak a húr hosszától
Függőleges sebesség kalkulátor
Számos online számológépet használhat, amelyek segítenek megoldani a fizikai problémákat, amelyek valamilyen módon foglalkoznak a az elmozdulás függőleges összetevője, és ezért legyen függőleges sebességű lövedéke, amelyet érdemes megtalálni a rendelkezésre álló időt. Ilyen weboldalra példa található a Forrásokban.