Диапазон, симметрия, максимальная высота

Физика > Диапазон, симметрия, максимальная высота

Метательное движение – форма движения, в которой объект смещается по параболическому пути (траектория).

Задача обучения

• Создать модель метательного движения, учитывая время полета, дальность и максимальную высоту.

Основные моменты

• Объекты, проецируемые и приземляемые на одну горизонтальную плоскость, обладают путем, симметричным относительно вертикальной линии.
• Время, потраченное на проход к земле, именуют временем полета. Оно зависит от изначальной скорости и угла проекции.
• Максимальная высота снаряда – нулевая вертикальная скорость.
• Горизонтальное смещение – дальность снаряда. Зависит от начальной скорости.
• Если объект проецируется с той же изначальной скоростью, но двумя дополнительными углами проекции, то диапазон остается одинаковым.

Термины

• Сила тяжести – центробежная сила, удерживающая все объекты на Земле и создаваемая осевым вращением планеты.
• Траектория – путь объекта, проходящего сквозь пространство.
• Двусторонняя симметрия – свойство симметричности относительно вертикальной плоскости.

Что такое метательное движение?

Это форма перемещения, в которой объект движется по двустороннему симметричному параболическому пути (траектория). Подобный полет снаряда происходит лишь в том случае, когда на объект действует исключительно сила тяжести. Здесь мы рассмотрим различные компоненты объекта в метательном движении.

Компоненты метательного движения

Время полета (Т)

Время полета – время, которое объект тратит на достижение поверхности. Зависит от изначальной скорости и угла проекции θ. Когда точка проекции и точка возврата пребывают на одной горизонтальной плоскости, сетевое вертикальное смещение приравнивается к нулю.

Симметрия

Все метательные движения осуществляются в двустороннем симметрическом пути, если точка проекции и возврата расположены вдоль одной горизонтальной плоскости. Двусторонняя симметрия говорит о том, что движение происходит симметрично в вертикальной плоскости. Если бы вы отображали прямую вертикальную линию с максимальной высоты траектории, то она бы отразилась вдоль этой линии.

Максимальная высота (H)

Она возникает, когда вертикальный компонент скорости (v_y) приравнивается к нулю. Когда снаряд смещается вверх, то действует против силы тяжести, поэтому теряет скорость. В итоге, вертикальная скорость достигает нуля и снаряд тут же падает вниз, подчинившись притяжению. Это также точка, в которой нам бы пришлось отобразить вертикальную линию симметрии.

На графике видно, что диапазон метательного движения не зависит от силы тяжести

Диапазон (R)

Диапазон снаряда – смещение в горизонтальном направлении. Здесь нет ускорения, потому что гравитация действует лишь вертикально. Зависит от изначальной скорости.

---