תוֹכֶן
כאשר טילים נעים בעולם כפי שאנו מכירים אותו, הם עוברים במרחב תלת מימדי, בין נקודות שניתן לתאר במונחים של קואורדינטות בתוך (איקס, y, ז) מערכת. כאשר אנשים בוחנים את השלדים הזזים הללו, בין אם הם אובייקטים בתחרות ספורט כמו כדורי בסיס או מטוסים צבאיים מרובי מיליארד דולר, הם רוצים לדעת פרטים בודדים מסוימים אודות אותם חפצים העוברים בחלל, ולא את כל הסיפור מכל זווית מילולית בבת אחת. .
הפיזיקאים בוחנים את עמדות החלקיקים, את השינוי של אותן עמדות לאורך זמן (כלומר, מהירות) וכיצד שינוי במיקום עצמו משתנה לאורך זמן (כלומר, האצה). לפעמים המהירות האנכית היא הפריט המעניין במיוחד.
יסודות תנועת השלכת
רוב הבעיות בפיזיקת היכרות מתייחסות כבעלות מרכיבים אופקיים ואנכיים, המיוצגים על ידי איקס ו y בהתאמה. הממד השלישי של "עומק" שמור לקורסים מתקדמים.
עם זאת בחשבון, ניתן לתאר את תנועתו של כל טיל בכל הקשור למיקומו (איקס, y או שניהם), מהירות (v) ותאוצה (א או ז, ההאצה כתוצאה מכוח הכבידה, הכל ביחס לזמן (t), המצוינות בתכנות מנויים. לדוגמה, vy (4) מייצג את המהירות האנכית (כלומר ב- y-כיוון) בזמן t = 4 שניות לאחר שהחלקיק מתחיל לנוע. כמו כן פירושו של מינוי של 0 t = 0 ואומר לך את המיקום הראשוני או המהירות של הטיל.
בדרך כלל, עליך להתייחס רק למשוואה או למשוואה או למשוואה מבין ניוטון המשוואות הקלאסיות של תנועת השלכת:
v_ {0x} = v_x x = x_0 + v_xt(שני הביטויים לעיל מיועדים לתנועה אופקית בלבד).
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)משוואת מהירות אנכית: תנועת השלכה
איזו נוסחת מהירות אנכית לבחור מהרשימה שלעיל כשמנסים לקבוע מהירות אנכית (מיוצג על ידי vy0שזו המהירות בזמן t = 0, או vy, המהירות האנכית בזמן שלא צוין t) יהיה תלוי בסוג המידע שנמסר לך בתחילת הבעיה.
לדוגמה, אם ניתנת לך y0 ו y (השינוי הכולל במיקום האנכי בין t = 0 וזמן העניין), אתה יכול להשתמש במשוואה הרביעית ברשימה לעיל כדי למצוא v0y, המהירות האנכית הראשונית. אם במקום זאת נותנים לך זמן שחלף לאובייקט בנפילה חופשית, אתה יכול לחשב הן עד כמה הוא ירד וגם את המהירות האנכית שלו באותה עת באמצעות משוואות אחרות.
תנועה במעגל אנכי
דמיין את עצמך מניף יו-יו או חפץ קטן אחר על חוט בעיגול שלפניך, כאשר המעגל מתחקה על ידי האובייקט בדיוק בניצב לרצפה. אתה מבחין שהאובייקט מאט כשהוא הגיע לראש הנדנדה, אך אתה שומר על מהירות האובייקט מספיק גבוהה בכדי לשמור על מתח במיתר.
כפי שניחשת לנחש, יש משוואת פיזיקה המתארת סוג זה של תנועה מעגלית אנכית. בסוג זה של צנטריפטל (מעגלי) תנועה, התאוצה הדרושה בכדי לשמור על מתיחת המיתר היא v2/ r, איפה v הוא מהירות הצנטריפטלית ו r הוא אורך המיתר בין היד שלך באובייקט.
פיתרון למהירות האנכית המינימלית בראש המיתר (היכן א חייב להיות שווה או גדול מ ז) נותן vy = (gr)1/2כלומר המהירות אינה תלויה במסת האובייקט בכלל ורק באורך המיתר
מחשבון מהירות אנכית
אתה יכול להיעזר במגוון מחשבונים מקוונים שיעזרו לך לפתור בעיות פיזיקה שמתמודדות בדרך כלשהי עם מרכיב אנכי של תזוזה, ולכן יש לך טילי עם מהירות אנכית שאולי תרצה למצוא בזמן נתון. t. דוגמה לאתר כזה ניתנת במשאבים.