Ó zahájenívertikální je to jednorozměrný pohyb, ve kterém tření se vzduchem. K tomuto typu pohybu dochází, když je tělo vypuštěno ve svislém směru a směrem nahoru. Pohyb popsaný střelou je zpomalen gravitačním zrychlením, dokud nedosáhne svého výškamaximum. Po této době je pohyb popsán jako a podzim volný, uvolnit.
Dívej setaky: Co je gravitace?
Vertikální spouštěcí vzorce
Zákony, které vysvětlují pohyb těles, která se nepohybují ve svislém směru, byly objeveny a vyhlášeny italským fyzikem Galileo Galileo. V této příležitosti Galileo si uvědomil, že těla těstovinymnoho různých musí spadnout s stejnýčas a s konstantní zrychlení směrem k zemi. Tato situace bude možná, pouze pokud odporová síla vzduchu působí na tato tělesa a rozptýlí jejich rychlost.
Vertikální spuštění je zvláštním případem rovnoměrně různorodý pohyb (MUV), protože k němu dochází působením konstantního zrychlení. V tomto případě se gravitační zrychlení postaví proti rychlosti vypuštění střely, která má smyslpozitivní.
Rovnice, kterými se řídí tento typ pohybu, jsou stejné jako u obecných případů MUV, s drobnými změnami v zápisu. Překontrolovat:
Jedná se o tři nejužitečnější rovnice pro popis vertikálního hodu: hodinové funkce rychlosti a polohy a Torricelliho rovnice.
Ve výše uvedených rovnicích protiy je konečná výška dosažená projektilem pro daný okamžik času t. Počáteční rychlost proti0y je rychlost, jakou může být projektil vystřelen pozitivní, pokud je vydání pronahorunebo záporný, pokud je vydání pronízký, tj, ve prospěchgravitace. výšky Finále a počáteční vydání se nazývají, respektive, z y a y0. Nakonec G je gravitační zrychlení v místě startu.
Je důležité si uvědomit, že výše uvedené rovnice jsou definovány podle Mezinárodní měřicí systém (SI), tedy rychlosti jsou uvedeny v m / s; The gravitace, vm / s²; to je čas, během několika sekund.
Kroky vertikálního házení a volný pád míče
Výše uvedené rovnice lze použít k řešení problémů spojených s vypuštěním vertikálního střely. Reference zvolená pro tyto rovnice přijímá jako pozitivní smysl pronahoru Je to jako záporný smysl pronízký.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
→ Hodinová funkce rychlosti
První z uvedených rovnic je funkce hodinové rychlosti pro svislé házení. V něm máme konečnou rychlost (vy), rychlost vypuštění střely (v0y), gravitační zrychlení (g) a čas (t):
Pomocí výše uvedené rovnice můžeme určit dobu náběhu střely. Musíme si proto pamatovat, že při dosažení maximální výšky vertikální rychlost (vy) je null. Pohyb dále mění směr a popisuje volný pád. Za předpokladu vertikální rychlosti (vy) je null v nejvyšším bodě svislého hodu, budeme mít následující rovnost:
→ Funkce polohy času
Druhá rovnice zobrazená na obrázku se nazývá hodinová poziční funkce. Tato rovnice umožňuje zjistit, v jaké výšce (y) bude střela v daném okamžiku (t). K tomu musíme vědět, z jaké výšky byl projektil vypuštěn (H) a jakou rychlostí ke spuštění došlo (v0y). Pokud nahradíme dobu náběhu v proměnných t v této rovnici je možné stanovit vztah mezi maximální dosaženou výškou a vypalovací rychlostí střely (v0y). Dívej se:
Stejného výsledku uvedeného výše lze dosáhnout, pokud použijeme Torricelliho rovnice. Chcete-li to provést, nahraďte konečný člen rychlosti číslem 0, protože, jak již bylo uvedeno výše, v nejvyšším bodě svislého hodu je tato rychlost nula.
Volný pád
Když vertikálně vystřelený projektil zasáhne jeho výškamaximum, zahájí pohyb podzimvolný, uvolnit. V tomto pohybu projektil pády dolů na zem s akceleracekonstantní. Aby bylo možné definovat rovnice pro tento typ pohybu, je zajímavé definovat příznivý odkaz pro gravitační zrychlení. Za tímto účelem jsme přijali smyslpronízkýjakopozitivní a předpokládáme, že výchozí poloha pohybu volného pádu je 0. Tímto způsobem se zjednodušují rovnice pro volný pád. Hodinky:
Horizontální a šikmý hod
Horizontální a šikmý start jsou další typy odpálení střely. V těchto případech je rozdíl způsoben úhlem startu vzhledem k zemi. Podívejte se na naše články, které se konkrétně zabývají horizontálním spouštěním a šikmým spouštěním:
Horizontální uvolnění ve vakuu
Šikmý hod
Cvičení na výšku a volný pád
1) 2 kg projektil je vypuštěn svisle nahoru ze země rychlostí 20 m / s. Určit:
Data: g = 10 m / s²
a) celková doba náběhu střely.
b) maximální výška dosažená projektilem.
c) rychlost střely při t = 1,0 sa t = 3,0 s. Vysvětlete dosažený výsledek.
Řešení
a) Můžeme vypočítat dobu náběhu střely pomocí jedné z rovnic uvedených v textu:
Chcete-li použít tuto rovnici, nezapomeňte, že v bodě maximální výšky je konečná rychlost střely nulová. Jak informovalo cvičení, rychlost vypuštění střely je 20 m / s. Tím pádem:
b) Známe-li čas potřebný pro dosažení maximální výšky střely, můžeme tuto výšku snadno vypočítat. K tomu použijeme následující seznam:
Ve výše uvedeném výpočtu bereme v úvahu, že projektil byl vypuštěn ze země, takže y0 = 0.
c) Můžeme snadno vypočítat rychlost střely pro okamžiky t = 1,0 sa t = 3,0 s pomocí funkce hodinové rychlosti. Hodinky:
Po výpočtech jsme zjistili hodnoty 10 m / sa -10 m / s pro okamžik t = 1,0 s, respektive t = 3,0 s. To naznačuje, že v době 3,0 s je střela ve stejné výšce jako v době 1,0 s. K pohybu však dochází v opačném směru, protože doba náběhu této střely je 2,0 s. Po uplynutí tohoto časového intervalu projektil zahájí svůj pohyb volným pádem.
Podle mě. Rafael Helerbrock
