NộI Dung
- Khái niệm cơ bản về chuyển động của đạn
- Phương trình vận tốc dọc: Chuyển động của đạn
- Chuyển động trong một vòng tròn dọc
- Máy tính vận tốc dọc
Khi các viên đạn di chuyển trên thế giới như chúng ta biết, chúng di chuyển qua không gian ba chiều, giữa các điểm có thể được mô tả theo các tọa độ trong một (x, y, z) hệ thống. Khi mọi người nghiên cứu những viên đạn đang di chuyển này, có thể là đối tượng trong một cuộc thi thể thao như bóng chày hoặc máy bay quân sự trị giá hàng tỷ đô la, họ muốn biết một số chi tiết biệt lập về vật thể đó xuyên qua không gian, chứ không phải toàn bộ câu chuyện từ mọi góc độ cùng một lúc .
Các nhà vật lý nghiên cứu vị trí của các hạt, sự thay đổi của các vị trí đó theo thời gian (tức là vận tốc) và sự thay đổi vị trí đó tự thay đổi theo thời gian (tức là, gia tốc). Đôi khi, vận tốc dọc là mục được quan tâm đặc biệt.
Khái niệm cơ bản về chuyển động của đạn
Hầu hết các vấn đề trong vật lý nhập môn được coi là có các thành phần ngang và dọc, được biểu thị bằng x và y tương ứng. Chiều thứ ba của "chiều sâu" được dành cho các khóa học nâng cao.
Với ý nghĩ đó, chuyển động của bất kỳ vật phóng nào có thể được mô tả theo vị trí của nó (x, y hoặc cả hai), vận tốc (v) và tăng tốc (một hoặc là g, gia tốc do trọng lực), tất cả đều liên quan đến thời gian (t), được chỉ định bởi các mục con. Ví dụ, vy (4) đại diện cho vận tốc dọc (tức là trong y-direction) tại thời điểm t = 4 giây sau khi hạt bắt đầu di chuyển. Tương tự như vậy, một chỉ số 0 có nghĩa là t = 0 và cho bạn biết vị trí hoặc vận tốc ban đầu của đạn.
Thông thường, bạn chỉ cần tham khảo chính xác hoặc phương trình hoặc phương trình trong số các phương trình cổ điển của chuyển động của Newton:
v_ {0x} = v_x x = x_0 + v_xt(Hai biểu thức trên chỉ dành cho chuyển động ngang).
y = y_0 + frac {1} {2} (v_ {0y} + v_y) t v_y = v_ {0y} - gt y = y_0 + v_ {0y} t - frac {1} {2} gt v_y ^ 2 = v_ {0y} ^ 2 + 2g (y - y_0)Phương trình vận tốc dọc: Chuyển động của đạn
Nên chọn công thức vận tốc dọc nào từ danh sách trên khi cố gắng xác định vận tốc dọc (đại diện bởi vy0, đó là vận tốc tại thời điểm t = 0, hoặc vy, vận tốc dọc tại thời điểm không xác định t) sẽ phụ thuộc vào loại thông tin bạn được cung cấp khi bắt đầu vấn đề.
Ví dụ, nếu bạn được đưa ra y0 và y (tổng số thay đổi ở vị trí dọc giữa t = 0 và thời gian quan tâm), bạn có thể sử dụng phương trình thứ tư trong danh sách trên để tìm v0y, vận tốc dọc ban đầu. Thay vào đó, nếu bạn được đưa ra thời gian trôi qua cho một vật rơi tự do, bạn có thể tính cả khoảng cách nó đã rơi và vận tốc dọc của nó tại thời điểm đó bằng các phương trình khác.
Chuyển động trong một vòng tròn dọc
Hình dung bản thân bạn vung một yo-yo hoặc vật nhỏ khác trên một chuỗi trong một vòng tròn trước mặt bạn, với vòng tròn được vạch ra bởi đối tượng chính xác vuông góc với sàn nhà. Bạn nhận thấy đối tượng chạy chậm lại khi nó đạt đến đỉnh của cú swing, nhưng bạn giữ tốc độ của vật thể đủ cao để duy trì lực căng trong chuỗi.
Như bạn có thể đoán, có một phương trình vật lý mô tả loại chuyển động tròn thẳng đứng này. Trong loại này hướng tâm (tròn) chuyển động, gia tốc cần thiết để giữ chuỗi taut là v2/ r, Ở đâu v là vận tốc hướng tâm và r là độ dài của chuỗi giữa bàn tay của bạn trong đối tượng.
Giải cho vận tốc dọc tối thiểu ở đầu chuỗi (trong đó một phải bằng hoặc lớn hơn g) cho vy = (gr)1/2, có nghĩa là tốc độ không phụ thuộc vào khối lượng của vật thể và chỉ phụ thuộc vào độ dài của chuỗi
Máy tính vận tốc dọc
Bạn có thể tận dụng nhiều loại máy tính trực tuyến để giúp bạn giải quyết các vấn đề vật lý theo cách nào đó với thành phần dịch chuyển dọc và do đó có một vật phóng với vận tốc dọc mà bạn có thể muốn tìm thấy tại một thời điểm nhất định t. Một ví dụ về một trang web như vậy được cung cấp trong Tài nguyên.