Рух снаряда: пояснення
Рух снаряда поєднує незалежний горизонтальний рух із вертикальним вільним падінням. Розуміння цього поділу робить передбачення дальності, часу польоту та траєкторії простим.
Незалежний горизонтальний і вертикальний рух
Після запуску горизонтальна швидкість залишається сталою (без урахування опору повітря), а гравітація прискорює тіло вниз. Ці рухи не впливають одне на одного.
Параболічна траєкторія
Поєднання сталої vx зі зростаючою за модулем vy описує параболу. Кут запуску та початкова швидкість визначають максимальну висоту й дальність.
Спробуйте в лабораторії
Відкрийте моделювання руху снаряда, задайте швидкість і кут запуску, натисніть «Запустити» та зчитуйте наживо vx, vy, дальність і час польоту, поки тіло рухається.
Вільне падіння та рух кинутого тіла
Уроніть що завгодно — монету чи шар для боулінгу — і гравітація розганяє все з однаковим прискоренням, тож вони вдаряються об землю разом. Киньте щось убік — воно все одно падає вниз так само швидко, бо його горизонтальний рух і падіння не впливають одне на одного.
h = ½ · g · t²
- h — висота падіння (m): наскільки далеко тіло впало від стартової точки
- g — прискорення вільного падіння (m/s²): наскільки швидко зростає швидкість падіння щосекунди — однаково для кожного тіла
- t — час (s): скільки часу тіло вже падає
М'яч впустили зі стану спокою, і він падає 2 секунди. Наскільки далеко він упав? (візьміть g = 9.8 метра на секунду в квадраті)
- 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