Ko se izstrelki premikajo po svetu, kot ga poznamo, se premikajo skozi tridimenzionalni prostor, med točkami, ki jih je mogoče opisati z koordinatami v (x, y, z) sistem. Ko ljudje preučujejo te premikajoče se izstrelke, naj bodo predmeti na športnem tekmovanju, kot so baseballs ali več milijard dolarjev vredna vojska letala, želijo vedeti, kako nekatere izolirane podrobnosti o poti tega predmeta skozi vesolje, ne pa celotne zgodbe iz vsakega dobesednega besedila kot naenkrat.
Fiziki preučujejo položaje delcev, spreminjanje teh položajev skozi čas (tj. Hitrost) in kako se sama sprememba položaja spreminja skozi čas (tj. Pospešek). Včasih je navpična hitrost predmet posebnega zanimanja.
Osnove gibanja izstrelkov
Večina problemov v uvodni fiziki se obravnava kot horizontalne in vertikalne komponente, ki jih predstavljaxinyoz. Tretja dimenzija "globine" je rezervirana za nadaljevalne tečaje.
S tem v mislih lahko gibanje katerega koli izstrelka opišemo z njegovim položajem (x, yali oboje), hitrost (
v) in pospešek (aalig, pospešek zaradi gravitacije), vse glede na čas (t), ki ga označujejo naročniki. Na primervy (4) predstavlja navpično hitrost (tj. vy-smer) v časut= 4 sekunde po tem, ko se delci začnejo premikati. Prav tako pomeni indeks 0t= 0 in vam pove začetni položaj ali hitrost izstrelka.Običajno se morate sklicevati le na pravilno ali enačbo ali enačbo med Newtonovimi klasičnimi enačbami gibanja izstrelka:
v_ {0x} = v_x \\ x = x_0 + v_xt
(Zgornja 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)
- Hitrost vs. Hitrost:Upoštevajte, da je hitrost preprosto število, ki ne upošteva smeri delca, medtem ko je hitrost bolj specifična in vključujexinyinformacije.
Enačba vertikalne hitrosti: gibanje izstrelka
Katero formulo vertikalne hitrosti izbrati z zgornjega seznama, ko poskušate določiti navpično hitrost (predstavljeno zvy0, ki je hitrost v časut= 0 alivy, navpična hitrost v neopredeljenem časut) bo odvisna od vrste informacij, ki ste jih dobili na začetku težave.
Na primer, če ste dobiliy0 iny(skupna sprememba navpičnega položaja medt= 0 in čas obresti), lahko za iskanje uporabite četrto enačbo na zgornjem seznamuv0 let, začetna navpična hitrost. Če vam namesto tega preteče čas za objekt v prostem padu, lahko z uporabo drugih enačb izračunate, kako daleč je padel, in njegovo navpično hitrost.
- Upoštevajte, da se pri vseh teh težavah prezrejo dejanski učinki zračnega upora.
- Predmeti v prostem padu imajo negativno vrednostv, saj je "navzdol" negativnoy-smer.
Gibanje v navpičnem krogu
Predstavljajte si, kako z jo-jo ali drugim majhnim predmetom vihtate na vrvici v krogu pred seboj, pri čemer krog izrisuje predmet točno pravokotno na tla. Opazite, da se objekt upočasni, ko je dosegel sam vrh nihanja, vendar ohranjate hitrost predmeta ravno toliko, da vzdržuje napetost v vrvici.
Kot ste že uganili, obstaja fizikalna enačba, ki opisuje tovrstno navpično krožno gibanje. V tej vrsticentripetalno(krožno) gibanje je pospešek, potreben za ohranitev napete strunev2/ r, kjevje centripetalna hitrost inrje dolžina vrvice med vašo roko v predmetu.
Reševanje najmanjše vertikalne hitrosti na vrhu strune (kjeramora biti enako ali večje odg) dajevy = (gr)1/2, kar pomeni, da hitrost sploh ni odvisna od mase predmeta in samo od dolžine vrvice
Vertikalni kalkulator hitrosti
Uporabljate lahko različne spletne kalkulatorje, ki vam pomagajo pri reševanju fizikalnih problemov, ki se na nek način ukvarjajo z navpična komponenta premika in ima zato izstrelek z navpično hitrostjo, ki bi ga morda želeli najti pri določen čast. Primer take spletne strani je v virih.