Poziome funkcje strzelania, formuły i równania, ćwiczenia
![Poziome funkcje strzelania, formuły i równania, ćwiczenia](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/tiro-horizontal-caractersticas-frmulas-y-ecuaciones-ejercicios.jpg)
- 4826
- 1337
- Pani Waleria Marek
On Strzelanie poziome Jest to uruchomienie pocisku o poziomej prędkości z pewnej wysokości i pozostawione do działania grawitacji. Bez uwzględnienia oporu powietrza, trajektoria opisana przez telefon komórkowy będzie miała kształt łuku paraboli.
Rzutowanie obiektów poziomo jest dość powszechne. Pociski są wyrzucane z wszelkiego rodzaju końcami: od kamieni, z którymi tamy były przygnębione na początku historii, po te, które są przeprowadzane w sporcie piłki i są ściśle za nim tłumy.
![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/tiro-horizontal-caractersticas-frmulas-y-ecuaciones-ejercicios.gif)
[TOC]
Charakterystyka
Główne cechy strzelania poziomego to:
-Początkowa prędkość dostarczona do pocisku jest prostopadła do grawitacji.
-Ruch odbywa się w płaszczyźnie, więc potrzebne są dwa współrzędne: X I I.
-Odbywa się to z pewnej wysokości H nad poziomem gruntu.
-Czas, w którym pocisk trwa w powietrzu czas lotu.
-Czynniki takie jak odporność na powietrze lub fluktuacje nie są brane pod uwagę pod względem wartości G.
-Kształt, rozmiar i masa pocisku nie wpływają na jego ruch.
-Ruch rozkłada się na dwa jednoczesne ruchy: jeden pionowy w dół pod działaniem G; Drugi, pozioma, ze stałą prędkością.
Wzory i równania
Równania kinowe dotyczące uruchomienia poziomego są uzyskiwane z równań dla wolnego upadku i równania równomiernego ruchu prostoliniowego.
Może ci służyć: energia wewnętrznaJak wyraźnie pokazuje animacja na rycinie 1, pocisk jest wyposażony w poziomą prędkość początkową, oznaczoną jako valbo = vwół Siema (Bold w drukowanym tekście wskazuje, że jest to wektor).
Należy zauważyć, że początkowa prędkość ma wielkość vwół i jest skierowany wzdłuż osi X, Jaki jest kierunek wektora jednostki Siema. W animacji ostrzega się również, że prędkość początkowa nie ma składnika pionowego, ale w miarę upadku komponent ten rośnie jednolicie dzięki działaniu G, Przyspieszenie grawitacyjne.
Jeśli chodzi o poziomy składnik prędkości, pozostaje on stały, podczas gdy ruch trwa.
Zgodnie z tym, co zostało powiedziane, pozycje są ustalane jako funkcja czasu, zarówno na osi poziomej, jak i w osi pionowej. Prawo jest przyjmowane jako osi +x, a w dół jest adres -i. Wartość grawitacji to G = -9.8 m/s2 albo -32 stóp/s2:
x (t) = xalbo + vwół.t (pozycja pozioma); vwół To jest stałe
i (t) = yalbo + vOy.T - ½ g.T2 (pozycja pionowa); vI = vOy - G.T (prędkość pionowa)
Pozycja, prędkość, czas lotu i maksymalny zasięg poziomego
Równania są uproszczone, jeśli wybiorą następujące początkowe pozycje: Xalbo = 0, Ialbo = 0 w miejscu uruchomienia. Oprócz vOy = 0, Ponieważ telefon komórkowy jest rzutowany poziomo. Z tym wyborem równania ruchu są takie:
x (t) = vwół.T; vX = vwół
i (t) = - ½ g.T2; vI = - g.T
Gdy czas nie jest dostępny, równanie odnoszące prędkości i przemieszczenia jest przydatne. Jest to ważne dla prędkości pionowej, ponieważ poziome pozostaje stałe w całym ruchu:
Może ci służyć: fluor wapnia (CAF2): struktura, właściwości, zastosowaniavI2 = vOy2 + 2.G .y = 2.G.I
Czas lotu
Aby obliczyć Czas lotu tlot, Załóżmy, że telefon komórkowy jest rzutowany z wysokości H na podłodze. Ponieważ pochodzenie systemu odniesienia w punkcie uruchomienia zostało wybrane, gdy dotrze do ziemi, jest w pozycji -H. Zastąpienie tego w równaniu 2) otrzymuje się:
-H = - ½ g.T2lot
Tlot = (2H/g)½
Maksymalny zakres
On Poziomy zasięg Tym razem uzyskuje się przez zastąpienie X (t):
XMax = vwół. (2H/g)½
Rozwiązane ćwiczenia
-Ćwiczenie rozwiązane 1
Helikopter leci poziomo, utrzymując stałe wysokość 580 m, gdy uwalnia pudełko zawierające jedzenie na obozie dla uchodźców. Pudełko wyląduje w poziomej odległości 150 m od momentu jego wystrzelenia. Znajdź: a) czas lotu pudełka.
b) szybkość helikoptera.
c) Jak szybko dotknęło pudełko?
Rozwiązanie
a) Wysokość h, z której uwalnia się jedzenie, wynosi h = 500 m. Z tymi danymi podczas wymiany otrzymujesz:
Tlot = (2H/g)½= (2 x 580/9.8) ½S = 10.9 s
b) Helikopter przenosi poziomą prędkość początkową vwół pakietu, a ponieważ jeden z danych jest XMax:
XMax = vwół. (2H/g)½ ® vwół = xMax /(2H/g)½= xMax / Tlot = 150 m/ 10.9 s = 13.8 m/s
c) prędkość pocisku w dowolnym momencie jest:
vI = -G.T = -9.8 m/ s2 x 10.9 s = -106.82 m/s = - 384.6 km/h
Znak ujemny wskazuje, że telefon komórkowy porusza się w dół.
-Ćwiczenie rozwiązane 2
Z samolotu, który leci poziomo na wysokości H = 500 m I 200 km/h Pakiet padnie, który musi spaść na otwarty pojazd, który maszeruje 18 km/h na drodze. W której pozycji powinien samolot pozwolić, aby paczka spadła do pojazdu? Nie bierz pod uwagę oporu powietrza ani prędkości wiatru.
Może ci służyć: analiza wymiarowa![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/tiro-horizontal-caractersticas-frmulas-y-ecuaciones-ejercicios.jpg)
Rozwiązanie
Wygodne jest najpierw przekazanie wszystkich jednostek do systemu międzynarodowego:
18 km/h = 6 m/s
200 km /h = 55 m /s
Istnieją dwa telefony komórkowe: płaszczyzna (1) i pojazd (2) i konieczne jest wybrać układ współrzędnych, aby zlokalizować je oba. Jest to wygodne w punkcie początkowym pakietu w samolocie. Pakiet jest rzutowany poziomo z prędkością, którą nosi samolot: v1, podczas gdy pojazd przenosi się do v2 domniemana stała.
-Samolot
Położenie początkowe: x = 0; y = 0
Początkowa prędkość = v1 (poziomy)
Równania pozycji: i (t) = -½g.T2 ; x (t) = v1.T
-Pojazd
Położenie początkowe: x = 0, y = -h
Początkowa prędkość = v2 (stały)
x (t) = xalbo + v2. T
Czas, w którym trwa lot pakietu, to:
Tlot = (2H/g)½ = (2 × 500/9.8)½S = 10.1 s
W tej chwili pakiet doświadczył poziomego przemieszczenia:
XMax = vwół . (2H/g)½= 55 m/s x 10.1 s = 556 m.
W tej chwili pojazd poruszał się również w poziomie:
x (t) = v1.T = 6 m/s x10.1 s = 60.6 m
Jeśli samolot natychmiast zwolni paczkę, że pojazd przejdzie pod nim, nie będzie w stanie wpaść w nią. Aby to się stało, musi to odrzucić:
D = 556 m - 60.6 m = 495.4 m.
Bibliografia
- Bauer, w. 2011. Fizyka inżynierii i nauki. Tom 1. MC Graw Hill. 74-84.
- Figueroa, zm. (2005). Seria: Fizyka nauk i inżynierii. Tom 1. Kinematyka. Pod redakcją Douglas Figueroa (USB).117 - 164.
- Ruch pocisku. Odzyskane z: Phys.Librettexts.org.
- Rex, a. 2011. Podstawy fizyki. osoba. 53-58.
- Tippens, s. 1. 2011. Fizyka: koncepcje i zastosowania. 7. edycja. McGraw Hill. 126-131.