توضیح حرکت پرتابه
حرکت پرتابه، حرکت افقی مستقل را با سقوط آزاد عمودی ترکیب میکند. فهم این جداسازی، پیشبینی بُرد، زمان پرواز و مسیر را ساده میکند.
حرکت افقی و عمودی مستقل
پس از پرتاب، سرعت افقی ثابت میماند (با چشمپوشی از مقاومت هوا) در حالی که گرانش جسم را به پایین شتاب میدهد. هیچیک بر دیگری اثر نمیگذارد.
مسیر سهمی
ترکیب vx ثابت با vy شتابدار، سهمی میترسد. زاویهٔ پرتاب و تندی اولیه، بیشینهٔ ارتفاع و بُرد افقی را تعیین میکنند.
در آزمایشگاه امتحانش کنید
شبیهسازی پرتابه را باز کنید، تندی و زاویهٔ پرتاب را تنظیم کنید، Play را بفشارید و vx و vy و بُرد و زمان پرواز را هنگام حرکت جسم زنده بخوانید.
سقوط آزاد و حرکت پرتابه
هر چه بیندازید — یک سکه یا توپ بولینگ — گرانش آن را با نرخ دقیقاً یکسان تند میکند، پس با هم به زمین میرسند. چیزی را به پهلو پرتاب کنید؛ همچنان مستقیم و به همان تندی میافتد، چون حرکت پهلویش و حرکت سقوطش اصلاً بر هم اثر نمیگذارند.
h = ½ · g · t²
- h — ارتفاع سقوطکرده (m): جسم چقدر از نقطهٔ شروعش سقوط کرده است
- g — شتاب گرانشی (m/s²): تندی سقوط هر ثانیه چقدر زیاد میشود — برای هر جسمی یکسان است
- t — زمان (s): جسم چه مدتی در حال سقوط بوده است
توپی از سکون رها میشود و 2 ثانیه میافتد. چقدر افتاده؟ (g = 9.8 متر بر ثانیهٔ مربع)
- t = 2 s
- g = 9.8 m/s²
- h = ½ · g · t²
- h = 0.5 × 9.8 m/s² × (2 s)²
h = 19.6 m