Учебные пособия, книги, вся теория по физике для студента, школьника и учителя. Полезные и познавательные статьи.
С нами учить физику легко!

Присоединяйся

Проголосуй

Стоит ли размещать материалы для ЕГЭ на нашем сайте?

Да
Нет

Полезное

аренда leibherr ltm 1350 Аренда автокрана LIEBHERR LTM 1350 в компании ТОПКРАН. Условия. Цена.


Рекламные материалы


Динамика

Движение тел в данной системе отсчета начинаются и прекращаются, они становятся более быстрыми или более медленными, изменяются напрявления движений. Во всех этих случаях мы имеем дело с изменением скорости, то есть появлением ускорения. Понятно, на сколько важно знать, при каких условиях возникают ускорения, а при каких тела движутся без ускорений, как определять ускорения (их абсолютные значения и направления). Без этого нельзя решать задачи механики, без этого нельзя управлять движением. На все эти вопросы дает ответ основная часть механики - динамика.
Часть механики, в которой изучаются причины появления ускорения и рассматриваются способы его вычисления, называется динамикой. Основными законами динамики являются Законы Ньютона.


Уважаемый посетитель, Вы находитесь на странице, где представлен урок Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту

 Механика » Динамика  Автор: admin
В данном уроке Вы узнаете как движется тело брошено под углом к горизонту.
Довольно часто приходится иметь дело с движением тел, получивших начальную скорость не параллельно силе тяжести, а направленную под некоторым углом к ней (или к горизонту). Когда, например, спортсмен толкает ядро, метает диск или копье, он сообщает этим «предметам» именно такую начальную скорость. При артиллерийской стрельбе стволам орудий придается некоторый угол возвышения, так что вылетевший снаряд тоже получаст начальную скорость, направленную под углом к горизонту.
Будем считать, что силой сопротивления воздуха можно пренебречь. Как в этом случае движется тело?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим следующий несколько искусственный способ бросания тела под углом к горизонту.
Представим себе автомобиль, движущийся равномерно в горизонтальном направлении со скоростью vx. Пассажир в автомобиле бросает какое-нибудь тело с начальной скоростью vy вертикально вверх. Это значит, что пассажир видит тело поднимающимся в вертикальном направлении. А как направлена эта скорость относительно Земли?
Вспомним, что говорилось об относительности движения. Ясно, что автомобиль — это подвижное тело отсчета, а Землю можно считать неподвижным телом отсчета. Тогда скорость тела относительно Земли будет равна векторной сумме скоростей vx и vy.
Из рисунка 132 видно, что относительно Земли начальная скорость v направлена к горизонту под некоторым углом Некоторый угол. Следовательно, тело, брошенное с движущегося автомобиля вверх, движется относительно Земли так, как будто бы оно было брошено неподвижным «метателем» под углом а к горизонту.
Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту

Проследим теперь за дальнейшим движением тела.
Поместим начало неподвижной системы координат в точку, где автомобиль находился в момент броска. Направим ось X вдоль направления движения автомобиля, а ось Y по вертикали вверх (именно поэтому мы обозначили скорость по горизонтали через vx, а по вертикали через vy). С автомобилем мы свяжем систему координат X'0'Y', направив оси X' и Y' параллельно осям X и Y (рис. 133). Это подвижная система координат.
Каким будет движение тела относительно Рис. 132 каждой из этих систем координат?
Относительно подвижной системы координат, т. е. для пассажира в автомобиле, движение тела — это просто движение но вертикали вверх вдоль оси Y'. Это равноускоренное движение с ускорением g, которое сообщает телу сила тяжести mg.
Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту

Но относительно Земли сама ось Y' перемещается вдоль оси X с постоянной скоростью vx.
Отметим положения тела по оси Y' и положения самой этой оси через равные промежутки времени t (например, через каждую секунду). Из рисунка 134 видно, что сначала тело удаляется от наблюдателя на автомобиле вертикально вверх. В некоторый момент времени tx тело достигнет максимальной высоты hмакс в точке В, где его скорость по оси Y' равна нулю. Для наблюдателя на Земле тело в этот момент движется горизонтально со скоростью автомобиля vx.
Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту

Время подъема на максимальную высоту
Время подъема на максимальную высоту

где v0 — начальная скорость, с которой тело было брошено вверх.
В нашем случае v0=vy так что тело достигнет точки В по истечении времени Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту.
Используя формулу для максимальной высоты подъема тела, брошенного вертикально вверх
Максимальной высоты подъема тела найдем, что в нашем случае Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту

Начиная с того момента, в который тело достигло точки В, наблюдатель на автомобиле будет видеть, что тело падает вниз все с тем же ускорением g. При этом через такие же последовательные промежутки времени t тело будет занимать на оси У те же положения, что и при подъеме, но в обратном порядке.
Время падения тела равно времени его подъема. Поэтому еще через промежуток времени, тоже равный t1 тело снова окажется в автомобиле. Значит, полное время движения тела
Полное время движения тела

Относительно Земли за этот промежуток времени сама ось У вместе с телом продвинулась вдоль оси X на расстояние ОС=vxt. ОС — это дальность полета тела. Обозначим ее через l.
Следовательно, Дальность полета тела
Соединив точки, через которые последовательно проходит тело, плавной кривой, мы получим траекторию движения тела относительно Земли. Эту кривую называют параболой.


Если Вам понравился урок Движение под действием силы тяжести: тело брошено под углом к горизонту, то просим непременно поделиться им с друзьями.


CY-PR.com Valid XHTML 1.0 Transitional
Copyright © 2011 Fizika.inВсе права защищены.
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Fizika.in"