VAAKAKUVA: OMINAISUUDET, KAAVAT JA YHTÄLÖT, HARJOITUKSET - FYYSINEN - 2025

Horisontaalinen laukaus on käynnistämistä ammuksen vaakasuora nopeus tietty korkeus ja jätettiin painovoiman vaikutuksesta. Ilmankestävyydestä riippumatta matkaviestimen kuvaamalla polulla on parabolikaarin muoto.

Objektien projisointi vaakasuoraan on melko yleistä. Ammuset laukaistaan ​​kaikenlaisiin tarkoituksiin: kivistä, joiden kanssa patoja iskettiin tarinan alussa, pallourheilussa käytyihin, ja väkijoukkojen seuraamana.

Kuva 1. Vaakakuva, jossa nopeuden komponentit ovat punaisia. Huomaa, että vaakasuora komponentti pysyy vakiona pystysuoran kasvaessa. Lähde: Wikimedia Commons.

ominaisuudet

Vaakakuvan pääominaisuudet ovat:

-Maallolle annettu alkuperäinen nopeus on kohtisuora painovoimaan nähden.

-Liike tapahtuu tasossa, joten se vie kaksi koordinaattia: x ja y.

Sijainti, nopeus, lentoaika ja suurin vaaka - alue

Yhtälöitä yksinkertaistetaan valitsemalla seuraavat lähtöpaikat: x _o = 0 ja _o = 0 lähtöpaikalla. Lisäksi v _oy = 0, koska matkapuhelin heijastuu vaakasuoraan. Tällä valinnalla liikeyhtälöt ovat seuraavat:

Kun aikaa ei ole käytettävissä, yhtälö, joka liittyy nopeuksiin ja siirtymiin, on hyödyllinen. Tämä pätee pystysuuntaiseen nopeuteen, koska vaaka pysyy vakiona koko liikkeen ajan:

Lentoaika

Laskemaan lentoaika t _lento, oletetaan, että matkapuhelin heijastuu korkeudesta H maanpinnan yläpuolella. Koska referenssijärjestelmän alkuperä on valittu aloituspisteessä, kun se saavuttaa maan, se on –H-asennossa. Korvaamalla tämä yhtälössä 2) saadaan:

Suurin ulottuvuus

Vaakasuora ulottuma saadaan korvaamalla tämä aika x (t):

Ratkaistuja harjoituksia

-Ratkaistu harjoitus 1

Helikopteri lentää vaakatasossa pitäen vakiona 580 metrin korkeuden pudottaessaan ruokia sisältävää laatikkoa pakolaisleirin yli. Laatikko laskeutuu vaakatasossa, 150 m etäisyydelle paikoilleen. Löydä: a) Laatikon lentoaika.

b) Helikopterin nopeus.

c) Kuinka nopeasti laatikko kosketti maata?

Ratkaisu

a) Korkeus H, josta ruoka pudotetaan, on H = 500 m. Kun nämä tiedot korvataan, saamme:

b) Helikopteri kantaa paketin alkuperäisen vaakanopeuden v tai _x ja koska yksi tiedoista on x _max:

c) ammuksen nopeus on milloin tahansa:

Negatiivinen merkki osoittaa, että matkapuhelin liikkuu alaspäin.

-Ratkaistu harjoitus 2

Pakkaus putoaa vaakatasossa lentävältä lentokoneelta korkeudella H = 500 m ja 200 km / h, ja sen on pudotettava avoimelle ajoneuvolle, joka kulkee tiellä 18 km / h. Missä asennossa koneen on pudotettava paketti niin, että se putoaa ajoneuvoon? Älä ota huomioon ilmanvastusta tai tuulen nopeutta.

Kuva 2. Kaavio ratkaistua harjoitusta varten. 2. Lähde: F. Zapata.

Ratkaisu

On suositeltavaa siirtää ensin kaikki yksiköt kansainväliseen järjestelmään:

Matkapuhelimia on kaksi: taso (1) ja ajoneuvo (2), ja on tarpeen valita koordinaattijärjestelmä, jotta molemmat paikannettaisiin. On kätevää tehdä se pakkauksen lähtökohdassa tasossa. Pakkaus projisoidaan vaakasuoraan nopeudella, jota kone kuljettaa: v ₁, kun ajoneuvo liikkuu v _{2: lla} oletetun vakiona.

-Lentokone

-Vehicle

Pakettilennon kesto on:

Tänä aikana paketti on kokenut vaakasuuntaisen siirtymisen:

Tänä aikana ajoneuvo on myös liikkunut vaakatasossa:

Jos kone pudottaa pakkauksen heti, kun se näkee ajoneuvon kulkevan sen alla, se ei saa pudota oikein siihen. Jotta se tapahtuisi, sinun täytyy heittää se kauemmas takaisin:

Viitteet

1. Bauer, W. 2011. Fysiikka tekniikan ja tieteiden aloille. Nide 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Sarja: Fysiikka tiedelle ja tekniikalle. Osa 1. Kinematiikka. Toimittanut Douglas Figueroa (USB), 117 - 164.
3. Projectile Motion. Palautettu osoitteesta: phys.libretexts.org.
4. Rex, A. 2011. Fysiikan perusteet. Pearson. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Fysiikka: Käsitteet ja sovellukset. 7. painos. McGraw Hill. 126-131.