垂直発射と自由落下

垂直発射と自由落下

均一変動運動 (MUV) では、加速度を受ける物体の軌道を研究します。これにより、物体の速度と占有空間が変化します。

垂直発射と自由落下

したがって、重力は加速度の一種であるため (地面付近に放棄された物体を重力がどのように引き付けるかに注目してください)、重力が記述する動きは MUV のケースです。

垂直発射と自由落下

したがって、垂直方向の動きの研究では、 自由落下 (初速度がゼロで重力加速度によって動きが始まるとき) または 垂直発射 (物体の初速度が 0 とは異なり、重力加速度によって動き始めるとき) が考えられます。重力によっても加速されます)。

他の MUV の場合と同様、自由落下でも垂直発射でも、軌道の方向に対して体の向きを変える必要があります。

垂直発射と自由落下

フリーフォール

私たちの研究では、常に空気抵抗のない真空中でのムーブメントを採用します。したがって、軌道の方向が下向き (上から下) の場合、次の状況になります。

重力加速度は(示されているように)移動の方向と方向を決定するため、 ベクトル量 です(方向と方向が定義されています)。上の例では、速度と重力の両方が軌道の方向に従っています。したがって、すべての量には正の符号が付きます。軌道が反転した場合 (下図に示すように、下から上へ)、速度と重力は負の符号を採用します。

垂直発射と自由落下

垂直発射

私たちがボール (またはその他の物体) を上に投げるとき、ボールは常に停止し、速度が低下し、実際に停止して再び加速して地面に落ちます。したがって、ある時点ではボールは軌道の方向に従いますが、別の時点ではこれに反します。つまり、動作全体の中で、上昇と下降の 2 つの瞬間が存在します。

トップダウンのガイダンス:

上昇の瞬間、速度は重力および軌道の方向とは反対の方向であることに注意してください。したがって、その速度はマイナスになります。

g > 0 および v o < 0

しかし、物体が停止して下降運動を再開すると、その速度は重力の向きと軌道に従い始め、正の値になります。

g > 0 および v o > 0

ボトムアップのガイダンス:

さて、登るとき、速度は軌道の方向にあり、重力はその反対の方向にあります。したがって、後者には負の符号が付きます。

g < 0 および v o > 0

そして、下降途中では、速度と 重力加速度の 両方が動きに反して負の符号を持ちます。

g < 0 および v o < 0

したがって、MUV 機能に自由落下または垂直発射を適用する際に注意を払う必要があるのは、これらのガイドラインと対応する兆候です。

スピードクロック機能:

時空関数:

トリチェリ方程式:

空間量と初期空間量 (それぞれ S と S 0 ) が高さおよび初期高さ (heh 0 ) として示されるのが一般的です。

時空関数:

垂直発射と自由落下

鉄球と羽ではどちらが早く落ちますか?

下のビデオは非常に興味深い実験を示しています。最初の瞬間、 大気圧 下で羽根と鉄球が同時に放出されます。空気との摩擦により、羽毛がテーブルに接触するまでに時間がかかります。しかし、真空中で実験を繰り返すと、両方の物体が同時にテーブルに触れます。

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