O tuoda markkinoillepystysuora se on yksiulotteinen liike, jossa kitkaa ilman kanssa. Tämän tyyppinen liike tapahtuu, kun keho laukaistaan pysty- ja ylöspäin. Ammuksen kuvaama liike hidastuu painovoiman kiihtyvyydellä, kunnes se saavuttaa sen korkeusmaksimi. Tuon ajan jälkeen liikettä kuvataan a pudota vapaa.
Katsomyös: Mikä on painovoima?
Pystysuorat käynnistyskaavat
Italian fyysikko löysi ja julisti lait, jotka selittävät sellaisten kappaleiden liikkumista, jotka eivät liiku pystysuunnassa Galileo Galileo. Tässä tilanteessa Galileo tajusin, että pastaamonta erilaista täytyy pudota samaaika ja kanssa jatkuva kiihtyvyys kohti maata. Tämä tilanne on mahdollinen vain, jos ilman vastusvoima vaikuttaa näihin kappaleisiin ja hajottaa niiden nopeuden.
Vertikaalinen laukaisu on erityinen tapaus tasaisesti vaihteleva liike (MUV), koska se tapahtuu jatkuvan kiihdytyksen vaikutuksesta. Tässä tapauksessa painovoiman kiihtyminen vastustaa ammuksen laukaisunopeutta, jolla on mielessäpositiivinen.
Tämän tyyppistä liikettä säätelevät yhtälöt ovat samat, joita käytetään MUV: n yleistapauksissa, jollei notaatioissa tapahdu pieniä muutoksia. Tarkista:
Nämä ovat kolme hyödyllisintä yhtälöä pystysuoran heiton kuvaamiseen: nopeuden ja sijainnin tuntitoiminnot ja Torricellin yhtälö.
Yllä olevissa yhtälöissä vy on ammuksen viimeinen korkeus tietyn ajankohdan ajan t. Alkunopeus v0v on nopeus, jolla ammuksen laukaistaan, mikä voi olla positiivinen, jos julkaisu on vartenylöstai negatiivinen, jos julkaisu on vartenmatalaeli puolestapainovoima. korkeudet Lopullinen ja alkukirjain julkaisusta kutsutaan vastaavasti y ja y0. Lopuksi, g on painovoiman kiihtyvyys laukaisupaikalla.
On tärkeää muistaa, että yllä olevat yhtälöt määritellään Kansainvälinen mittausjärjestelmä (SI), siis nopeudet annetaan m / s; painovoima, m / s2; se on aika, sekunneissa.
Vaiheet pystysuorassa heittoliikkeessä ja pallon vapaa pudotus
Yllä olevia yhtälöitä voidaan käyttää ammusten pystysuoraan laukaisemiseen liittyvien ongelmien ratkaisemiseen. Näille yhtälöille valittu viite hyväksytään positiivinen järki vartenylös Se on kuin negatiivinen järki vartenmatala.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
→ Tunnin nopeuden funktio
Ensimmäinen esitetyistä yhtälöistä on tuntinopeusfunktio pystysuorassa heitossa. Siinä meillä on lopullinen nopeus (vy), ammuksen laukaisunopeus (v0v), painovoiman kiihtyvyys (g) ja aika (t):
Yllä olevaa yhtälöä käyttämällä voidaan määrittää ammuksen nousuaika. Siksi on muistettava, että kun saavutetaan suurin korkeus, pystysuuntainen nopeus (vy) on tyhjä. Lisäksi liike muuttaa suuntaa, joka kuvaa vapaapudotusta. Oletetaan pystysuuntainen nopeus (vy) on tyhjä pystysuoran heiton korkeimmassa kohdassa, meillä on seuraava tasa-arvo:
→ Sijainnin aikatoiminto
Kuvassa näkyvää toista yhtälöä kutsutaan tunnittaiseksi funktioksi. Tämän yhtälön avulla voidaan löytää, missä korkeudessa (y) ammus on tietyllä ajanhetkellä (t). Tätä varten meidän on tiedettävä mistä korkeudesta ammus laukaistiin (H) ja millä nopeudella laukaus tapahtui (v0v). Jos korvataan muuttujien nousuaika t tässä yhtälössä on mahdollista luoda suhde saavutetun enimmäiskorkeuden ja ammuksen laukaisunopeuden (v0v). Katso:
Sama tulos, joka on esitetty yllä, voidaan saada, jos käytämme Torricellin yhtälö. Voit tehdä tämän korvaamalla lopullinen nopeustermi arvolla 0, koska kuten aiemmin todettiin, pystysuoran heiton korkeimmassa kohdassa tämä nopeus on tyhjä.
Vapaa pudotus
Kun pystysuoraan laukaistu ammus osuu siihen korkeusmaksimi, aloittaa liikkeen pudotavapaa. Tässä liikkeessä ammuksen putoaa alas maahan kiihtyvyysvakio. Tämäntyyppisen liikkeen yhtälöiden määrittelemiseksi on mielenkiintoista määritellä suotuisa viite painovoiman kiihtyvyydelle. Tätä varten hyväksyimme mielessävartenmatalaKutenpositiivinen ja oletamme, että vapaapudotusliikkeen lähtöasento on 0. Tällä tavoin vapaapudotuksen yhtälöt yksinkertaistuvat. Katsella:
Vaaka ja viisto heitto
Vaakasuora ja viisto laukaisu ovat muita ammusten laukaisutyyppejä. Näissä tapauksissa ero johtuu laukaisukulmasta suhteessa maahan. Tutustu artikkeleihimme, jotka käsittelevät erityisesti vaakasuoraa laukaisua ja vinoa laukaisua:
Vaakasuora vapautus tyhjiössä
Vino heitto
Pystysuora heitto ja vapaapudotusharjoitukset
1) 2 kg: n ammus laukaistaan pystysuunnassa ylöspäin maasta 20 m / s nopeudella. Määritä:
Tiedot: g = 10 m / s2
a) ammuksen kokonaisnousuaika.
b) suurin ammuksen saavuttama korkeus.
c) ammuksen nopeus t = 1,0 s ja t = 3,0 s. Selitä saatu tulos.
Resoluutio
a) Voimme laskea ammuksen nousuajan käyttämällä yhtä koko tekstissä esitetyistä yhtälöistä:
Tämän yhtälön käyttämiseksi muista, että suurimman korkeuden kohdalla ammuksen lopullinen nopeus on nolla. Harjoituksen mukaan ammuksen laukaisunopeus on 20 m / s. Täten:
b) Kun tiedämme, kuinka kauan ammuksen on saavutettava enimmäiskorkeutensa, voimme helposti laskea tämän korkeuden. Tätä varten käytämme seuraavaa luetteloa:
Yllä olevassa laskelmassa otamme huomioon, että ammus laukaistiin maasta, joten y0 = 0.
c) Voimme helposti laskea ammuksen nopeuden hetkille t = 1,0 s ja t = 3,0 s käyttämällä tuntinopeusfunktiota. Katsella:
Laskelmien jälkeen löysimme arvot 10 m / s ja -10 m / s ajanhetkille t = 1,0 s ja t = 3,0 s. Tämä osoittaa, että ammus on 3,0 s ajankohtana samalla korkeudella kuin 1,0 s. Liike tapahtuu kuitenkin vastakkaiseen suuntaan, koska tämän ammuksen nousuaika on 2,0 s. Kun tämä aikaväli on kulunut, ammus aloittaa vapaapudotuksen.
Minun luona. Rafael Helerbrock
