V-kosmose.com

Постоянное ускорение

Физика > Постоянное ускорение

 

Скорость с постоянным ускорением: описание понятия, термины, движение с постоянным ускорением, движение по горизонтальной и вертикальной оси, уравнения.

Двумерное движение анализируется при помощи деления его на два движения: вдоль горизонтальной и вертикальной осей.

Задача обучения

  • Проанализировать двумерное движение вдоль горизонтальной и вертикальной осей.

Основные пункты

  • Постоянное ускорение в перемещении в двух измерениях обычно следует за метательным движением.
  • Метательное движение – перемещение объекта, брошенного или проецированного в воздух при условии вертикального ускорения.
  • Двумерное движение исследуется при помощи деления его на два одномерных (вертикальная и горизонтальная оси).

Термин

  • Кинематический – связанный с движением или кинематикой.

Метательное движение – перемещение объекта, брошенного или проецируемого в воздух, контролируемого лишь гравитацией. Объект именуют снарядом, а путь – траекторией. Движение падающих предметов – простой одномерный тип, лишенный горизонтального перемещения. В двумерном есть вертикальная и горизонтальная оси.

Бросание камня или пинок ногой создают метательную траекторию, обладающую вертикальной и горизонтальной составляющими

Бросание камня или пинок ногой создают метательную траекторию, обладающую вертикальной и горизонтальной составляющими

Не стоит забывать, что движения вдоль перпендикулярной оси выступают независимыми и могут анализироваться отдельно. Чтобы изучить двумерное движение, следует разделить на горизонтальное и вертикальное. В каждом нужно остановиться на скорости, ускорении и смещении.

Возьмем за основу тот факт, что все силы, кроме гравитации, незначительны. В таком случае получаем: ay = -g = -9.81 м/с2 (мы также предполагаем, что движение происходит на малой высоте возле поверхности, поэтому сила тяжести стабильная). Так как ускорение силы тяжести проходит по вертикали, то ax = 0. Выходит, можно применить кинематические уравнения, чтобы описать движение вдоль x и y:

x = x0 + vzt

vy = vy0 + ayt

y = y0 + voyt + ½ ayt2

v2y = v20y + 2ay (y – y0).

Мы анализируем двумерное метательное движение, где объект двигается с постоянным ускорением, разбивая его на горизонтальную и вертикальную оси. Горизонтальное отображается как ax = 0, a vx – постоянная. Скорость в вертикальном направлении постепенно уменьшается. В максимуме она равняется нулю. Когда объект снова упадет на поверхность, вертикальная начнет расти, но уже в противоположном направлении. Движения х и у могут быть рекомбинированы, чтобы отобразить полную скорость в любой указанной точке траектории.