Како израчунати вертикалну брзину

Садржај

• Основе кретања пројектила
• Вертикална једнаџба брзине: кретање пројектила
• Кретање у вертикалном кругу
• Калкулатор вертикалне брзине

Када се пројектили крећу светом какав знамо, они се крећу кроз тродимензионални простор, између тачака које се могу описати координатама у (Икс, и, з) систем. Када људи проучавају ове покретне пројектиле, без обзира да ли су они предмети на спортском такмичењу као што су бејзбол или војна летелица вредна више милијарди долара, желе да знају одређене изоловане детаље о том путу кроз свемир, а не целу причу из сваког буквалног угла одједном. .

Физичари проучавају положаје честица, промене тих положаја током времена (тј. Брзину) и како се та промена у самом положају мења током времена (тј. Убрзање). Понекад је вертикална брзина предмет од посебног интереса.

Основе кретања пројектила

Већина проблема у уводној физици третира се као што имају хоризонталне и вертикалне компоненте, представљене са Икс и и редом. Трећа димензија „дубине“ резервисана је за напредне курсеве.

Имајући то у виду, кретање било ког пројектила може се описати у смислу његовог положаја (Икс, и или обоје), брзина (в) и убрзање (а или г, убрзање захваљујући гравитацији), а све у односу на време (т), назначено претплатницима. На пример, в_{и (4)} представља вертикалну брзину (тј. у и-смер) на време т = 4 секунде након што се честица креће. Исто тако, претплата од 0 значи т = 0 и говори о почетном положају или брзини пројектила.

Обично се треба обратити на исправну или једначину или једначину из Невтонових класичних једначина кретања пројектила:

в_ {0к} = в_к к = к_0 + в_кт

(Горња два израза су само за хоризонтално кретање).

и = и_0 + фрац {1} {2} (в_ {0и} + в_и) т в_и = в_ {0и} - гт и = и_0 + в_ {0и} т - фрац {1} {2} гт в_и ^ 2 = в_ {0и} ^ 2 + 2г (и - и_0)

Вертикална једнаџба брзине: кретање пројектила

Коју формулу вертикалне брзине одабрати са горње листе када покушавате да одредите вертикалну брзину (представљену са в_и0, што је брзина у времену т = 0 или в_и, вертикална брзина у неодређено време т) зависи од врсте информација које сте добили на почетку проблема.

На пример, ако вам је дато и₀ и и (тотална промена вертикалног положаја између т = 0 и време интересовања), можете да користите четврту једначину на горњој листи в_0и, почетна вертикална брзина. Ако вам је додато протекло време за објект у слободном паду, можете израчунати и колико је пао и вертикалну брзину у том тренутку користећи друге једначине.

Кретање у вертикалном кругу

Замислите како замахујете ио-ио или другим малим предметом на жици у кругу испред вас, при чему је круг праћен предметом тачно окомито на под. Примјећујете како се објект успорава када је стигао до самог врха замаха, али задржите брзину предмета довољно високу да одржи напетост у струни.

Као што сте можда погодили, постоји једна физичка једначина која описује ову врсту вертикалног кружног покрета. У оваквој врсти центрипетално (кружно) кретање, убрзање потребно за одржавање напетог низа в²/ р, где в је центрипетална брзина и р је дужина низа између ваше руке у објекту.

Решавање за минималну вертикалну брзину на врху струне (где а мора бити једнак или већи од г) даје в_и = (гр)^1/2, што значи да брзина уопште не зависи од масе објекта, већ само од дужине низа

Калкулатор вертикалне брзине

Можете се користити разним мрежним калкулаторима који ће вам помоћи у решавању физичких проблема који се на неки начин баве вертикалном компонентом помака и зато имате пројектил вертикалне брзине који бисте можда желели да пронађете у датом тренутку. т. Пример такве веб странице је дат у Ресурси.