10 Приклади параболічного руху

Параболічний рух

Це називається параболічний рух або параболічний постріл переміщення об’єкта, шлях якого простежує форму a притча.

Параболічний рух характерний для предмета або снаряда, підпорядкованого законам рівномірного гравітаційного поля, яке перетинає середовище з невеликим або відсутнім опором і вважається поєднанням двох різних рухів одночасно: а рівномірне горизонтальне зміщення та інші прискорена вертикаль.

Це рух будь-якого предмета, який кидається зі швидкістю, що має компонент, паралельний земній поверхні, та інший перпендикуляр. Кинуті предмети простежували б еліпс одним із своїх фокусів у центрі тяжіння нашої планети, якби не той факт, що вони знайшли землю раніше, ніж могли. Таким чином, його шлях нарешті проходить шлях відрізка еліпса, що збігається з параболою.

З цієї причини для розрахунку цього типу руху використовуються формули параболи.

Крім того, параболічний постріл завжди відповідає наступним міркуванням:

Приклади параболічного руху

1. Стрілянина воєнним снарядом (артилерійський заряд, міномет тощо). Від стовбура стовбура до точки падіння або цілі.
instagram story viewer
2. Удар футбольним м'ячем. Від стрільби з лука до падіння на протилежному полі.
3. Шлях м’яча для гольфу. Під час початкового далекого пострілу.
4. Струмінь води зі шланга. Як ті, якими пожежники гасили пожежу.
5. Струмінь води від обертових дощувачів. У саду або парку кидайте рідину навколо нього з рівномірною швидкістю та кутом.
6. Кидання каменю. Коли ми намагаємося збити плоди з дерева, але ми сумуємо за ними, і вони падають з іншого боку.
7. Подача з волейболу. Це змушує кулю підніматися над сіткою і приземлятися з однаковим кутом нахилу з іншого боку.
8. Запуск бомби або ракети. З літака в польоті це напівпараболічний рух, оскільки він проходить половину параболи (але відповідає тим самим фізичним міркуванням).
9. Запуск диска. Як і ті, хто стрибає, щоб потренуватися у стрільбі з цілі з гвинтівки.
10. Відскок каменю на поверхні води. Він буде малювати дедалі менші параболи з кожним відскоком, поки не втратить початкову тягу і не потоне.

Приклади вправ параболічної стрільби

1. Хтось б’є ногою футбольний м’яч, який кидається під кутом 37 ° і зі швидкістю 20 м / с. Знаючи, що гравітаційна константа дорівнює 9,8 м / с ^ 2, обчисліть: а) максимальну висоту кулі, б) загальний час перебування в повітрі, в) відстань, яку вона пройшла при падінні.

Дозвіл:

Vox = Vo Cos a = 20 м / с Cos 37 ° = 15,97 м / с

Вой = Во Сен а = 20 м / с Сен 37 ° = 12,03 м / с

Щоб отримати максимальний час висоти:

Vfy = 0 м / с (коли вона досягає максимальної висоти, vfy = 0)

Отже: t = (Vfy - Voy) / g = (0 - 12,03 м / с) / (-9,8 м / с²) = 1,22 с

до) Щоб отримати максимальну висоту:

Ymax = переходжу t + gt² / 2 = 12,03 м / с (1,22 с) + ((-9,8 м / с²) (1,22 с)²) / 2 = 7,38 м

б) Щоб отримати загальний час, просто помножте максимальний час висоти на 2, оскільки ми знаємо, що траєкторія руху в цьому випадку симетрична: снаряду знадобиться вдвічі більше часу, щоб впасти, ніж досягнуто максимальна висота.

Т_усього = t_макс (2) = 1,22 с (2) = 2,44 с

в) Для отримання максимального діапазону буде використана формула:

x = v_х т_усього = 15,97 м / с (2,44 с) = 38,96 м

v_fy = gt + v_привіт = (- 9,8) (1 с) + 12,03 м / с = 2,23 м / с

v_fx = 15,97 м / с, оскільки вона постійна протягом усього руху.

1. Мимовільний артилерійський вогонь відбувається зі швидкістю 30 м / с, утворюючи кут 60 ° відносно горизонту. Щоб попередити цивільне населення, необхідно розрахувати (а) загальну пройдену відстань, (б) максимальну висоту та (в) час падіння пострілу.

Дозвіл:

до) Щоб отримати пройдену відстань:

d = (v₀² sin α * cos α) / g = ((30м / с)² sin (60 °) * cos (60 °)) / 9,8 м / с² = 79,5 м

б) Щоб отримати досягнуту висоту:

h = v₀²сен²α / 2g = (30 м / с)² сен² (60 °) / 2 (9,8 м / с²) = 34,44 м

в) Щоб отримати загальний час:

t = 2 * (ст₀ sin α / g) = 30 м / с (sin 60 °) / 9,8 м / с² = 5,30 с