Пример параболичког покрета

Када објект ставља се кретање Бацајући га у ваздух, његова брзина има две компоненте: хоризонтална компонента, на Кс оси, што одговара једноличном праволинијском кретању, и вертикална компонента, на И оси, повезан са слободним падом, узроковане дејством гравитационог поља на масу тела. Обе компоненте, делујући истовремено, генеришу параболу закривљености. Стога, Ова појава која утиче на објекат назива се Параболички пуцањ или Параболички покрет.

Предмет о коме се ради објашњаваће овај феномен назваће се Пројектил. Ако се не узима у обзир трење са ваздухом, хоризонтална компонента је константна, док пројектил не успостави контакт са земљом.

Ако се фокусирамо на вертикална компонента, због убрзања гравитације промена је континуирана.

Параболични хитац се третира као случај Једнообразно убрзаног кретања у две димензије. Гравитација делује повећавањем брзине у И компоненти, док у Кс компоненти нема промена у брзини.

Изрази који омогућавају познавање компонената брзина, положаја и максималне висине биће детаљно наведени у наставку.

На оси Кс:

Кс представља пут пређен у хоризонтали, као умножак хоризонталне брзине и времена које појава покрива од почетка кретања до коначног одмора. Сматра се да хоризонтална брзина кроз целу стазу је константна, па се истовремено успоставља једнакост за почетну брзину и укупну брзину.

На И оси:

Брзина на И оси једнака је разлици између почетне вертикалне брзине и брзине под утицајем деловања гравитације.

Квадрат брзине на И оси дат је разликом између квадрата почетног и двоструког производа убрзања гравитације са пређеним растојањем.

Пређена удаљеност у вертикали дата је разликом између почетног производа брзине-времена и полупроизвода гравитације и времена на квадрату.

Закон о брзини:

Закон брзине изражава прорачун тачне и тачкасте брзине пројектила, на основу тригонометријских функција угла формираног са равни.

Закон о положају:

Закон положаја омогућава сазнање укупног пређеног пута у свим параболичним кретањима, односно стварне дужине пређене кривине.

Максимална висина:

Максимална висина постигнута у параболичном кретању израчунава се као квадрат почетне вертикалне брзине, подељен са двоструким убрзањем услед гравитације. Приметиће се да ће јединице удаљености остати (метри, центиметри, на пример).

Максимална хоризонтална удаљеност:

Максимално хоризонтално растојање може се израчунати са количником: Двоструки умножак почетних брзина, хоризонталних и вертикалних, између убрзања гравитације.

Компоненте брзине:

Познато је да, у параболичном покрету, почетна брзина носи угао; могуће је знати његове хоризонталне и вертикалне компоненте. За хоризонталну компоненту Кс помножите почетну брзину са тригонометријском функцијом Косинус, јер хоризонтална представља суседну ногу у односу на угао.

А за вертикалну компоненту И помножите почетну брзину са тригонометријском функцијом Сине, која подразумева супротни крак угла.

Време успона:

Време успона покрива тренутке у којима се пројектил покреће и успорава док не достигне висину брзине, постепено успоравајући на нулту брзину, да би поново почео да убрзава под утицајем гравитација.

Време лета или укупна путања:

Укупно време лета или путање је двоструко веће од времена успона, покрива обе стране параболе: полетање пројектила и слетање.

Графички приказ параболичког покрета

Испод је дијаграм развоја параболичког покрета. Полазимо од почетне брзине Ви, са њеним компонентама Вки, Вии, које је дефинишу заједно са формираним углом. Путања се пење све док не достигне тачку брзине на врхунцу кривине, где је дефинисана максимална висина. достигао Имак, да започне спуст брзином под углом, такође са својим вертикалним компонентама и хоризонтални. Када тело дође до тла, на које увек делује гравитација, одређује се максимални хоризонтални досег Ксмак.

10 примера параболичког покрета

1. Стрела која се испали на одређеном узвишењу закривљаваће се док путује кроз ваздух, све док не буде уграђена у земљу где се путања завршава.

2. У олимпијским играма бацање кугле укључује параболично кретање, одређено тежином метка, и имаће већу почетну брзину када спортиста више ради.

3. Такође на олимпијским играма, бацање копља прати напор параболичног покрета од напора спортиста пуштајући га у ваздух док копље не уђе у земљу, означавајући хоризонталну удаљеност коначни.

4. Возачи екстремних каскадера користе рампе и друге конструкције за покретање мотоцикла довољно да издржи у ваздуху. Оно што се ради у физичком смислу је оптимизација параболичног покрета, тако да постоји већа почетна брзина, већа максимална висина него у другим случајевима и хоризонтална удаљеност продужено.

5. У бејзболу, када лоптом погоди палицу, она започиње параболичном путањом, која се завршава рукавицом играча који је ухвати.

6. На бацање диска такође утиче параболични покрет који започиње у руци бацача, а завршава у руци другог играча или на земљи.

7. Ратни уређај који се користио у средњем веку био је Катапулт, лансирни механизам са шипком дуго се завршавало неком врстом кутлаче за држање камења или запаљеног материјала за напад на непријатељ. Држао се за прављење терета, а када је пуштен, товар је силом бацао шипка. Муниција је описивала параболично кретање све док није погодила непријатеља.

8. Са сврхом сличном оној у катапулту, настају једноставни уређаји који се састоје од два стуба фиксирана за тло, са великом еластичном траком која их подупире. Предмети који се бацају постављају се на еластичну траку и регулише се његово истезање да би се пружила већа или мања сила параболичном кретању предмета које треба бацити.

9. Сваки предмет који се баци са правим стартом ће се такође враћати у правој линији, али у бесконачно малој закривљености генерисаној ротацијским кретањем планете које помера тачку кап.

10. Сваки скок који је направљен за померање са једног места на друго је параболично кретање примењено на људско тело, снагом ногу. У том случају, пређени пут на хоризонталној компоненти биће очигледнији.

Стрела се испаљује брзином од 120 километара на сат, формирајући угао од 60 ° са хоризонталом. Потребно је одредити максималну висину коју је потребно и хоризонталну удаљеност коју достигне.

Подаци:

Вредност висине ће се одредити и са расположивим подацима примењује се следећа једначина:

Замена података у једначину максималне висине:

Да би се добила вредност постигнутог хоризонталног помака и на основу података, примениће се следеће: