垂直打ち上げ：それは何ですか、式と演習

O 打ち上げ垂直 それは一次元の動きであり、 空気との摩擦. このタイプの動きは、ボディが垂直および上方向に発射されたときに発生します。 発射体によって記述された動きは、重力の加速によって、重力に達するまで減速されます。 高さ最大。 その後、ムーブメントは次のように記述されます。 秋 自由.

見てまた: 重力とは何ですか？

垂直発射式

垂直方向に動かない体の動きを説明する法則は、イタリアの物理学者によって発見され、発表されました ガリレオガリレオ. この機会に、 ガリレオ の体が パスタ多くの異なる と一緒に落ちる必要があります 同じ時間 と 一定の加速 地面に向かって。 この状況は、空気の抵抗力がこれらの物体に作用し、それらの速度を散逸させる場合にのみ可能になります。

垂直発射はの特定のケースです 均一に変化する動き （MUV）、一定の加速の作用下で発生するため。 この場合、重力の加速は、発射体の発射速度に対抗します。 センスポジティブ。

このタイプの動きを支配する方程式は、MUVの一般的なケースで使用されるものと同じですが、表記法が少し変更されています。 チェックアウト：

これらは、垂直スローを説明するための3つの最も有用な方程式です。速度と位置の時間関数とトリチェリーの方程式です。

上記の式では、 v_y は、特定の瞬間に発射体が到達する最終的な高さです t。 初速度 v_0年 発射物が発射される速度です。 ポジティブ、リリースが にとってアップ、または 負、リリースが にとって低、つまり、 に賛成重力. 高さ 最後の そして 初期 リリースのは、それぞれ、と呼ばれます y そして y_0. 最後に、 g は発射場での重力加速度です。

上記の方程式は次のように定義されていることを覚えておくことが重要です。 国際測定システム （SI）したがって、 速度 m / sで与えられます。 ザ・ 重力、m /s²で; それは 時間、 すぐに。

垂直投球動作のステップとボールの自由落下

上記の方程式は、発射体の垂直発射に関連する問題を解決するために使用できます。 これらの方程式のために選択された参照は、 ポジティブ 感覚 にとってアップ のような 負 感覚 にとって低。

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→ 速度の時間関数

示されている最初の方程式は、垂直スローの1時間ごとの速度関数です。 その中に、最終速度（v_y）、発射物の発射速度（v_0年）、重力加速度（g）と時間（t）：

上記の式を使用して、発射体の立ち上がり時間を決定できます。 したがって、最大の高さに達すると、垂直速度（v_y） 無効である。 さらに、動きは方向を変え、自由落下を表します。 鉛直速度（v_y）は垂直スローの最高点でnullであり、次の等式があります。

→ 位置時間機能

画像に示されている2番目の方程式は、毎時位置関数と呼ばれます。 この方程式により、特定の時点（t）で発射体がどの高さ（y）になるかを見つけることができます。 このためには、発射体が発射された高さ（H）と発射が発生した速度（v）を知る必要があります。_0年). 変数の立ち上がり時間を置き換えると t この方程式では、到達した最大高さと発射体の発射速度（v_0年). 見てください：

上記と同じ結果は、 トリチェリーの方程式. これを行うには、最終速度項を0に置き換えるだけです。前述のように、垂直スローの最高点では、この速度は次のようになります。 ヌル。

フリーフォール

垂直に発射された発射体が 高さ最大、 の動きを開始します 秋自由。 この動きでは、発射体 落ちる と地面にダウン 加速度絶え間ない。 このタイプの運動の方程式を定義するために、重力加速度の好ましい基準を定義することは興味深いことです。 このために、私たちは センスにとって低お気に入りポジティブ そして、自由落下運動の開始位置は0であると仮定します。 このようにして、自由落下の方程式はより単純になります。 見る：

水平および斜め発射

水平および斜め発射は、他のタイプの発射体発射です。 これらの場合、違いは地面に対する打ち上げの角度によるものです。 特に水平発射と斜め発射を扱っている記事をチェックしてください：

• 真空中での水平解放

• 斜め投げ

垂直投げと自由落下の練習

1) 2 kgの発射体が、20 m / sの速度で地面から垂直に上向きに発射されます。 決定：

データ： g = 10m /s²

a）発射体の総立ち上がり時間。

b）発射体が到達する最大の高さ。

c）t = 1.0sおよびt = 3.0sでの発射体速度。 得られた結果を説明してください。

解決

a）テキスト全体に示されている方程式の1つを使用して、発射体の立ち上がり時間を計算できます。

この方程式を使用するには、最大の高さのポイントで、発射体の最終速度がゼロであることを覚えておいてください。 演習で通知されたように、発射体の発射速度は20 m / sです。 したがって：

b）発射体が最大の高さに達するのに必要な時間がわかれば、この高さを簡単に計算できます。 このために、次のリストを使用します。

上記の計算では、発射体が地面から発射されたことを考慮しているので、y₀ = 0.

c）時間ごとの速度関数を使用して、瞬間t = 1.0sおよびt = 3.0sの発射体の速度を簡単に計算できます。 見る：

計算後、時間t = 1.0sとt = 3.0sの瞬間にそれぞれ10m / sと-10m / sの値が見つかりました。 これは、3.0秒の時点で、発射体が1.0秒の時点と同じ高さにあることを示しています。 ただし、この発射体の立ち上がり時間は2.0秒であるため、動きは反対方向に発生します。 この時間間隔が経過した後、発射体は自由落下運動を開始します。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック