Движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту

Движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту.

  1. Это движение в плоскости, поэтому для описания движения необходимо 2 координаты.
  2. Считаем, что движение происходит вблизи поверхности Земли, поэтому ускорение тела – ускорение свободного падения (a = g).
 
Так как мы пренебрегаем сопротивлением воздуха, то ускорение направлено только к поверхности Земли (g) – вдоль вертикальной оси (y), вдоль оси х движение равномерное и прямолинейное.  

Движение тела, брошенного горизонтально.

Выразим проекции скорости и координаты через модули векторов.  
Для того чтобы получить уравнение траектории, выразим время tиз уравнения координаты x и подставим в уравнение для y: - между координатами квадратичная зависимость, траектория – парабола!  

Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Порядок решения задачи аналогичен предыдущей. Решим задачу для случая х0=0 и y0=0.
Докажем, что траекторией движения и в этом случае будет парабола. Для этого выразим координату Y через X (получим уравнение траектории): . Мы получили квадратичную зависимость между координатами. Значит траектория - парабола.  
Найдем время полета тела от начальной точки до точки падения. В точке падения координата по вертикальной оси у =0. Следовательно, для решения этой задачи необходимо решить уравнение . Оно будет иметь решение при t =0 (начало движения) и Время полета:  
Зная время полета, найдем максимальное расстояние, которое пролетит тело: Дальность полета:  
Из этой формулы следует, что: - максимальная дальность полета будет наблюдаться при бросании тела (при стрельбе, например) под углом 450; - на одно и то же расстояние можно бросить тело (с одинаковой начальной скоростью) двумя способами – т.н. навесная и настильная баллистические траектории.
Используя то, что парабола – это симметричная кривая, найдем максимальную высоту, которой может достичь тело. Время, за которое тело долетит до середины, равно: Время подъема:
Тогда: Максимальная высота:  
Скорость тела в любой момент времени направлена по касательной к траектории движения (параболе) и равна  
Угол, под которым направлен вектор скорости в любой момент времени:  

 


 



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: