Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor forbliver den vandrette hastighedskomponent konstant og lodret ændres kontinuerligt under projektilbevægelse?

Her er grunden til, at den vandrette hastighedskomponent forbliver konstant, og den lodrette hastighedskomponent ændres kontinuerligt under projektilbevægelse:

Horisontal hastighed:

* Ingen vandret kraft: I mangel af luftmodstand er den eneste kraft, der virker på et projektil, tyngdekraft, der virker lodret nedad. Der er ingen kraft, der handler vandret.

* Newtons første lov: Newtons første bevægelseslov siger, at en genstand i hvile forbliver i hvile, og at et objekt i bevægelse forbliver i bevægelse med samme hastighed og i samme retning, medmindre de handler af en ubalanceret styrke. Da der ikke er nogen vandret kraft, forbliver den vandrette hastighed konstant.

lodret hastighed:

* tyngdekraftens indflydelse: Tyngdekraften fungerer kontinuerligt på projektilet og trækker det nedad. Denne kraft forårsager en konstant acceleration i den lodrette retning, kendt som accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²).

* Ændring af hastighed: Da der er en konstant acceleration, ændres den lodrette hastighed kontinuerligt. Det øges, når projektilet stiger (på grund af tyngdekraften, der virker mod dens oprindelige opadgående hastighed) og falder, når det kommer ned (på grund af tyngdekraften, der accelererer det nedad).

Nøglepunkter:

* forsømmer luftmodstand: Forklaringen ovenfor antager ubetydelig luftmodstand. I scenarier i den virkelige verden kan luftmodstand påvirke både vandret og lodret hastighed, hvilket bremser projektilet.

* sti til projektilet: Den konstante vandrette hastighed og skiftende lodret hastighed fører til den karakteristiske paraboliske sti for et projektil.

Eksempel:

Forestil dig at kaste en bold vandret. Bolden kører på en buet sti, men dens vandrette hastighed forbliver konstant. Bolden falder lodret nedad på grund af tyngdekraften, hvilket får den lodrette hastighed til at ændre sig.