O kosilonavpično gre za enodimenzionalno gibanje, pri katerem trenje z zrakom. Ta vrsta gibanja se zgodi, ko telo spustimo navpično in navzgor. Gibanje, ki ga opisuje izstrelek, se s pospeševanjem gravitacije upočasni, dokler ne doseže svojega višinanajveč. Po tem času je gibanje opisano kot a padec prost.
Poglejtudi: Kaj je gravitacija?
Formule za navpični izstrelitev
Zakone, ki pojasnjujejo gibanje teles, ki se ne premikajo v navpični smeri, je odkril in objavil italijanski fizik Galileo Galileo. V tej priložnosti Galileo spoznal, da telesa testenineveliko različnih mora pasti z enakočas in s stalni pospešek proti tlom. Ta položaj bo mogoč le, če bo na ta telesa vplivala zračna sila zraka, ki bo razpršila njihovo hitrost.
Vertikalni zagon je poseben primer enakomerno raznoliko gibanje (MUV), saj se pojavlja pod stalnim pospeševanjem. V tem primeru pospešek gravitacije nasprotuje hitrosti izstrelka izstrelka, ki je smiselpozitivno.
Enačbe, ki urejajo to vrsto gibanja, so enake enakim kot za splošne primere MUV, pri čemer so v zapisu manjše spremembe. Preveri:
To so tri najbolj uporabne enačbe za opis navpičnega meta: urne funkcije hitrosti in položaja ter Torricellijeva enačba.
V zgornjih enačbah vy je končna višina, ki jo je dosegel izstrelek v določenem trenutku t. Začetna hitrost v0 let je hitrost izstrelitve izstrelka, ki je lahko pozitivno, če je izdaja zagor, ali negativno, če je izdaja zanizko, tj. V koristgravitacija. višine Končno in začetno izdaje se imenujejo y in y0. Nazadnje, g je pospešek gravitacije na izstrelišču.
Pomembno je vedeti, da so zgornje enačbe opredeljene v skladu z Mednarodni merilni sistem (SI), torej hitrosti so podane v m / s; The gravitacija, v m / s²; to je čas, v nekaj sekundah.
Koraki v navpičnem metu meta in prosti padec žoge
Zgornje enačbe lahko uporabimo za reševanje problemov, ki vključujejo vertikalno spuščanje izstrelkov. Sklic, izbran za te enačbe, je sprejet kot pozitivno smisel zagor To je všeč negativno smisel zanizko.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
→ Urna funkcija hitrosti
Prva od prikazanih enačb je urna funkcija hitrosti za navpični met. V njem imamo končno hitrost (vy), hitrost izstrelka izstrelka (v0 let), pospešek gravitacije (g) in čas (t):
Z zgornjo enačbo lahko določimo čas vzpona izstrelka. Zato se moramo zavedati, da je pri doseganju največje višine navpična hitrost (vy) je nič. Poleg tega gibanje spremeni smer in opisuje prosti padec. Ob predpostavki navpične hitrosti (vy) je na najvišji točki navpičnega meta nič, bomo imeli naslednjo enakost:
→ Funkcija položaja položaja
Druga enačba, prikazana na sliki, se imenuje urna funkcija položaja. Ta enačba omogoča ugotavljanje, na kateri višini (y) bo izstrelek v določenem trenutku (t). Za to moramo vedeti, s kakšne višine je bil izstreljen izstrelek (H) in s kakšno hitrostjo je prišlo do izstrelitve (v0 let). Če v spremenljivkah nadomestimo čas vzpona t v tej enačbi je mogoče določiti razmerje med največjo doseženo višino in hitrostjo izstrelka izstrelka (v0 let). Poglej:
Enak rezultat, prikazan zgoraj, lahko dobimo, če uporabimo Torricellijeva enačba. Če želite to narediti, samo nadomestite končni člen hitrosti z 0, saj je, kot že rečeno, na najvišji točki navpičnega meta ta hitrost nič.
Prosti pad
Ko vertikalno izstreljeni projektil zadene svoj višinanajveč, začne gibanje padecprost. V tem gibanju izstrelek pade do tal s pospešekkonstanten. Za opredelitev enačb za to vrsto gibanja je zanimivo določiti ugodno referenco za pospeševanje gravitacije. Za to smo sprejeli smiselzanizkovšečpozitivno in predpostavljamo, da je začetni položaj gibanja prostega padca 0. Na ta način so enačbe za prosti padec enostavnejše. Pazi:
Horizontalni in poševni zagon
Horizontalni in poševni izstrelitev sta drugi vrsti izstrelka. V teh primerih je razlika posledica kota izstrelitve glede na tla. Oglejte si naše članke, ki se posebej ukvarjajo s horizontalnim spuščanjem in poševnim spuščanjem:
Horizontalno sproščanje v vakuumu
Poševni met
Vaje za navpični met in prosti padec
1) 2 kg izstrelka se izstreli navpično od tal s hitrostjo 20 m / s. Določite:
Podatki: g = 10 m / s²
a) skupni čas vzpona izstrelka.
b) največjo višino, ki jo doseže izstrelek.
c) hitrost izstrelka pri t = 1,0 s in t = 3,0 s. Pojasnite dobljeni rezultat.
Resolucija
a) Čas vzpona izstrelka lahko izračunamo z uporabo ene od enačb, prikazanih v celotnem besedilu:
Za uporabo te enačbe ne pozabite, da je na točki največje višine končna hitrost izstrelka enaka nič. Kot so sporočili iz vaje, je hitrost izstrelka izstrelka 20 m / s. Tako:
b) Če poznamo čas, potreben, da izstrelek doseže največjo višino, lahko to višino enostavno izračunamo. Za to bomo uporabili naslednji seznam:
Pri zgornjem izračunu upoštevamo, da je bil izstrelek izstreljen s tal, torej y0 = 0.
c) Hitrost izstrelka lahko enostavno izračunamo za trenutke t = 1,0 s in t = 3,0 s z uporabo funkcije urne hitrosti. Pazi:
Po izračunih smo ugotovili vrednosti 10 m / s in -10 m / s za trenutke časa t = 1,0 s in t = 3,0 s. To pomeni, da je izstrelek v času 3,0 s na isti višini kot v času 1,0 s. Vendar se gibanje dogaja v nasprotni smeri, saj je čas vzpona tega izstrelka 2,0 s. Po preteku tega časovnega intervala se izstrelek začne premikati prosto.
Jaz, Rafael Helerbrock
