O dobfüggőleges ez egy egydimenziós mozgás, amelyben a súrlódás a levegővel. Ez a fajta mozgás akkor fordul elő, amikor egy testet függőleges és felfelé irányuló irányba indítanak. A lövedék által leírt mozgást a gravitáció gyorsulása lassítja, amíg el nem éri azt magasságmaximális. Ezen idő elteltével a mozgást a esik ingyenes.
Nézis: Mi a gravitáció?
Függőleges indítási képletek
Azokat a törvényeket, amelyek megmagyarázzák a függőleges irányban nem mozgó testek mozgását, az olasz fizikus fedezte fel és mondta ki Galileo Galileo. Ebben az esetben Galilei rájött, hogy a testek tésztáksok különböző le kell esnie a azonosidő és azzal állandó gyorsulás a föld felé. Ez a helyzet csak akkor lesz lehetséges, ha a levegő ellenállási ereje hat ezekre a testekre, eloszlatva azok sebességét.
A vertikális indítás a egységesen változatos mozgás (MUV), mivel állandó gyorsulás hatására történik. Ebben az esetben a gravitációs gyorsulás szembeszáll a lövedék indítási sebességével, amelynek megvan érzékpozitív.
Az ilyen típusú mozgást szabályozó egyenletek megegyeznek az MUV általános eseteivel, a jelölés kisebb változásaitól függően. Nézze meg:
Ez a három leghasznosabb egyenlet a függőleges dobás leírására: a sebesség és a helyzet óránkénti függvényei és Torricelli-egyenlet.
A fenti egyenletekben vy a lövedék által elért végső magasság egy adott pillanatra t. A kezdeti sebesség v0y a lövedék kilövésének sebessége, amely lehet pozitív, ha a kiadás az mertfel, vagy negatív, ha a kiadás az mertalacsonyazaz javáragravitáció. a magasságok Végső és a kezdeti a kiadásnak, ill y és y0. Végül, g a gravitáció gyorsulása az indítóhelyen.
Fontos megjegyezni, hogy a fenti egyenleteket a Nemzetközi mérőrendszer (SI), ezért a sebességek m / s-ban adják meg; A gravitáció, m / s2-ben; ez a idő, másodpercek alatt.
A függőleges dobómozgás és a labda szabad bukásának lépései
A fenti egyenletek felhasználhatók a lövedékek vertikális indításával járó problémák megoldására. Az ezekre az egyenletekre választott referencia a következő pozitív az értelem mertfel Olyan mint negatív az értelem mertalacsony.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
→ Óránkénti sebességfüggvény
A bemutatott egyenletek közül az első a függőleges dobás óránkénti sebességfüggvénye. Ebben megvan a végsebesség (vy), a lövedék kilövési sebessége (v0y), a gravitáció gyorsulása (g) és az idő (t):
A fenti egyenlet segítségével meghatározhatjuk a lövedék emelkedési idejét. Ezért emlékeznünk kell arra, hogy a maximális magasság elérésekor a függőleges sebesség (vy) nulla. Ezenkívül a mozgás irányt változtat, leírva a szabad esést. Feltéve a függőleges sebességet (vy) a függőleges dobás legmagasabb pontján null, akkor a következő egyenlőségünk lesz:
→ Pozíció idő függvény
A képen látható második egyenletet óránkénti függvénynek nevezzük. Ez az egyenlet lehetővé teszi annak megállapítását, hogy a lövedék egy adott pillanatban (t) milyen magasságban (y) lesz. Ehhez tudnunk kell, hogy a lövedék milyen magasságból indult (H) és milyen sebességgel történt az indítás (v0y). Ha kicseréljük a változók emelkedési idejét t ebben az egyenletben kapcsolatot lehet megállapítani a maximális elért magasság és a lövedék indítási sebessége között (v0y). Néz:
Ugyanaz a fent bemutatott eredmény érhető el, ha a Torricelli-egyenlet. Ehhez csak cserélje le a végleges sebességtagot 0-ra, mivel, amint azt korábban említettük, a függőleges dobás legmagasabb pontján ez a sebesség nulla.
Szabadesés
Amikor egy függőlegesen indított lövedék eltalálja magasságmaximális, megkezdi a mozgását esikingyenes. Ebben a mozdulatban a lövedék esik le a földre azzal gyorsulásállandó. Az ilyen típusú mozgások meghatározásához érdekes meghatározni a gravitáció gyorsulásának kedvező referenciáját. Ehhez elfogadtuk a érzékmertalacsonymintpozitív és feltételezzük, hogy a szabad zuhanás mozgásának kiinduló helyzete 0. Ily módon egyszerűbbé válnak a szabad esés egyenletei. Néz:
Vízszintes és ferde indítás
A vízszintes és ferde indítás a lövedékek egyéb indításának más típusa. Ezekben az esetekben a különbség az indításnak a talajhoz viszonyított szögéből adódik. Nézze meg cikkeinket, amelyek kifejezetten a vízszintes indítással és a ferde indítással foglalkoznak:
Vízszintes kioldás vákuumban
Ferde dobás
Függőleges dobás és szabad esés gyakorlatok
1) 2 kg-os lövedéket függőlegesen felfelé indítanak a talajtól 20 m / s sebességgel. Határozza meg:
Adat: g = 10 m / s²
a) a lövedék teljes emelkedési ideje.
b) a lövedék által elért legnagyobb magasság.
c) a lövedék sebessége t = 1,0 s és t = 3,0 s értéknél. Magyarázza el a kapott eredményt.
Felbontás
a) Kiszámíthatjuk a lövedék emelkedési idejét az egész szövegben bemutatott egyenletek egyikével:
Ennek az egyenletnek a használatához ne feledje, hogy a legnagyobb magasság pontján a lövedék végsebessége nulla. Amint arról a gyakorlat tájékoztatott, a lövedék indítási sebessége 20 m / s. Így:
b) A lövedék maximális magasságának eléréséhez szükséges idő ismeretében könnyen kiszámíthatjuk ezt a magasságot. Ehhez a következő listát fogjuk használni:
A fenti számításnál figyelembe vesszük, hogy a lövedéket a földről indították, így y0 = 0.
c) Az óránkénti sebességfüggvény segítségével könnyen kiszámíthatjuk a lövedék sebességét a t = 1,0 s és t = 3,0 s pillanatokra. Néz:
A számítások után megtaláltuk a 10 m / s és a 10 m / s értékeket a t = 1,0 s, illetve a t = 3,0 s időpillanatokra. Ez azt jelzi, hogy a lövedék 3,0 másodperc alatt ugyanolyan magasságban van, mint 1,0 másodperc. A mozgás azonban ellentétes irányban történik, mivel ennek a lövedéknek az emelkedési ideje 2,0 másodperc. Ezen időintervallum letelte után a lövedék megkezdi szabad zuhanási mozgását.
Általam. Rafael Helerbrock
