HAI meluncurkanvertikal itu adalah gerakan satu dimensi di mana gesekan dengan udara. Jenis gerakan ini terjadi ketika tubuh diluncurkan dalam arah vertikal dan ke atas. Gerakan yang digambarkan oleh proyektil diperlambat oleh percepatan gravitasi hingga mencapai tinggimaksimum. Setelah waktu itu, gerakan itu digambarkan sebagai jatuh Gratis.
Lihatjuga: Apa itu gravitasi?
Rumus Peluncuran Vertikal
Hukum yang menjelaskan pergerakan benda yang tidak bergerak dalam arah vertikal ditemukan dan diucapkan oleh fisikawan Italia. Galileo Galileo. Dalam kesempatan ini, Galileo menyadari bahwa tubuh pastabanyak perbedaan harus jatuh dengan samawaktu dan dengan percepatan konstan menuju tanah. Situasi ini hanya akan mungkin jika gaya hambatan udara bekerja pada benda-benda ini, menghilangkan kecepatannya.
Peluncuran vertikal adalah kasus khusus dari gerakan bervariasi seragam (MUV), karena terjadi di bawah aksi percepatan konstan. Dalam hal ini, percepatan gravitasi melawan kecepatan peluncuran proyektil, yang memiliki merasakanpositif.
Persamaan yang mengatur jenis gerakan ini sama dengan yang digunakan untuk kasus umum MUV, dengan sedikit perubahan notasi. Periksa:
Ini adalah tiga persamaan yang paling berguna untuk menggambarkan lemparan vertikal: fungsi kecepatan dan posisi per jam dan persamaan Torricelli.
Dalam persamaan di atas, vkamu adalah ketinggian akhir yang dicapai oleh proyektil untuk waktu tertentu t. Kecepatan awal v0 tahun adalah kecepatan peluncuran proyektil, yang dapat positif, jika rilisnya adalah untuknaik, atau negatif, jika rilisnya adalah untukrendah, yaitu, untuk kepentingangravitasi. ketinggian Terakhir dan awal dari rilis disebut, masing-masing, dari kamu dan kamu0. Akhirnya, g adalah percepatan gravitasi di lokasi peluncuran.
Penting untuk diingat bahwa persamaan di atas didefinisikan menurut Sistem Pengukuran Internasional (SI), oleh karena itu, kecepatan diberikan dalam m/s; Itu gravitasi, dalam m/s²; ini adalah waktu, dalam hitungan detik.
Langkah-langkah dalam gerakan lempar vertikal dan jatuh bebas bola
Persamaan di atas dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang melibatkan peluncuran vertikal proyektil. Referensi yang dipilih untuk persamaan ini mengadopsi sebagai positif pengertiannya untuknaik Ini seperti negatif pengertiannya untukrendah.
Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)
→ Fungsi kecepatan per jam
Persamaan pertama yang ditunjukkan adalah fungsi kecepatan per jam untuk lemparan vertikal. Di dalamnya, kita memiliki kecepatan akhir (vkamu), kecepatan peluncuran proyektil (v0 tahun), percepatan gravitasi (g) dan waktu (t):
Dengan menggunakan persamaan di atas, kita dapat menentukan waktu naik proyektil. Oleh karena itu, kita harus ingat bahwa, ketika mencapai ketinggian maksimumnya, kecepatan vertikal (vkamu) adalah nol. Selain itu, gerakan berubah arah, menggambarkan jatuh bebas. Asumsikan kecepatan vertikal (vkamu) adalah nol pada titik tertinggi lemparan vertikal, kita akan memiliki persamaan berikut:
→ Fungsi waktu posisi
Persamaan kedua yang ditunjukkan pada gambar disebut fungsi posisi per jam. Persamaan ini memungkinkan menemukan pada ketinggian (y) berapa proyektil akan berada pada saat tertentu (t). Untuk ini, kita harus tahu dari ketinggian berapa proyektil diluncurkan (H) dan pada kecepatan berapa peluncuran terjadi (v0 tahun). Jika kita mengganti waktu naik dalam variabel untuk dalam persamaan ini, dimungkinkan untuk membangun hubungan antara ketinggian maksimum yang dicapai dan kecepatan peluncuran proyektil (v0 tahun). Lihat:
Hasil yang sama yang ditunjukkan di atas dapat diperoleh jika kita menggunakan persamaan Torricelli. Untuk melakukan ini, cukup ganti suku kecepatan akhir dengan 0, karena, seperti yang dinyatakan sebelumnya, pada titik tertinggi lemparan vertikal, kecepatan ini adalah batal.
Jatuh bebas
Ketika proyektil yang diluncurkan secara vertikal mengenai hits tinggimaksimum, memulai gerakan jatuhGratis. Dalam gerakan ini, proyektil air terjun turun ke tanah dengan percepatankonstan. Untuk menentukan persamaan untuk jenis gerakan ini, menarik untuk menentukan referensi yang menguntungkan untuk percepatan gravitasi. Untuk ini, kami mengadopsi merasakanuntukrendahSukapositif dan kita asumsikan bahwa posisi awal gerakan jatuh bebas adalah 0. Dengan cara ini, persamaan untuk jatuh bebas menjadi lebih sederhana. Menonton:
Peluncuran horizontal dan miring
Peluncuran horizontal dan miring adalah jenis lain dari peluncuran proyektil. Dalam kasus ini, perbedaannya adalah karena sudut peluncuran dalam kaitannya dengan tanah. Lihat artikel kami yang secara khusus membahas peluncuran horizontal dan peluncuran miring:
Rilis horizontal dalam ruang hampa
Lemparan miring
Latihan Lempar Vertikal dan Jatuh Bebas
1) Sebuah peluru bermassa 2 kg diluncurkan vertikal ke atas dari tanah dengan kecepatan 20 m/s. Menentukan:
Data: g = 10 m/s²
a) total waktu naik proyektil.
b) ketinggian maksimum yang dicapai peluru.
c) kecepatan peluru pada t = 1,0 s dan t = 3,0 s. Jelaskan hasil yang diperoleh.
Resolusi
a) Kita dapat menghitung waktu naik proyektil menggunakan salah satu persamaan yang ditunjukkan di seluruh teks:
Untuk menggunakan persamaan ini, ingatlah bahwa, pada titik ketinggian maksimum, kecepatan akhir proyektil adalah nol. Seperti yang diinformasikan oleh latihan, kecepatan peluncuran proyektil adalah 20 m/s. Jadi:
b) Mengetahui waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai ketinggian maksimum, kita dapat dengan mudah menghitung ketinggian ini. Untuk ini, kami akan menggunakan daftar berikut:
Dalam perhitungan di atas, kami memperhitungkan bahwa proyektil diluncurkan dari tanah, jadi y0 = 0.
c) Kita dapat dengan mudah menghitung kecepatan proyektil untuk saat t = 1,0 s dan t = 3,0 s menggunakan fungsi kecepatan per jam. Menonton:
Setelah perhitungan, kami menemukan nilai 10 m/s dan -10 m/s masing-masing untuk waktu t = 1,0 s dan t = 3,0 s. Ini menunjukkan bahwa, pada waktu 3,0 s, proyektil berada pada ketinggian yang sama dengan pada waktu 1,0 s. Namun, gerakan terjadi dalam arah yang berlawanan, karena waktu naik proyektil ini adalah 2,0 s. Setelah selang waktu ini berlalu, proyektil memulai gerakan jatuh bebasnya.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
