ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СНИМОК: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМУЛЫ И УРАВНЕНИЯ, УПРАЖНЕНИЯ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2025

Горизонтальный выстрел является запуск снаряда с горизонтальной скоростью с определенной высоты и влево под действием силы тяжести. Независимо от сопротивления воздуха путь, описываемый мобильным устройством, будет иметь форму дуги параболы.

Горизонтальное проецирование объектов - обычное дело. Снаряды запускаются для самых разных целей: от камней, которыми были поражены плотины в начале истории, до тех, что используются в спортивных состязаниях с мячом, за которыми внимательно следят толпы.

Рисунок 1. Горизонтальный снимок с красными компонентами скорости. Обратите внимание, что горизонтальная составляющая остается постоянной, а вертикальная увеличивается. Источник: Wikimedia Commons.

характеристики

Основные характеристики горизонтального выстрела:

-Начальная скорость снаряда перпендикулярна силе тяжести.

-Движение происходит в плоскости, поэтому оно принимает две координаты: x и y.

Положение, скорость, время полета и максимальный горизонтальный диапазон

Уравнения упрощаются путем выбора следующих начальных положений: x _o = 0 и _o = 0 на месте запуска. Кроме того, v _oy = 0, так как мобильник проецируется горизонтально. При таком выборе уравнения движения выглядят так:

Когда время недоступно, полезно уравнение, связывающее скорости и смещения. Это справедливо для вертикальной скорости, поскольку горизонталь остается постоянной на протяжении всего движения:

Время полета

Чтобы рассчитать время полета t _полета , предположим, что мобильный телефон проецируется с высоты H над землей. Поскольку исходная точка системы отсчета была выбрана в точке запуска, когда она достигает земли, она находится в положении –H. Подставляя это в уравнение 2), получаем:

Максимальный охват

Горизонтальный охват получается путем замены этого времени в x (t):

Решенные упражнения

-Решенное упражнение 1

Вертолет летит горизонтально, поддерживая постоянную высоту 580 м, когда он бросает ящик с едой над лагерем беженцев. Ящик приземляется на расстоянии 150 м по горизонтали от точки запуска. Найдите: а) Время полета коробки.

б) Скорость вертолета.

в) Как быстро коробка коснулась земли?

Решение

а) Высота H, с которой сбрасывается продукт, составляет H = 500 м. С этими данными при подстановке получаем:

б) Вертолет несет начальную горизонтальную скорость v или _x пакета, и, поскольку одно из данных - x _max :

c) Скорость снаряда в любой момент равна:

Знак минус указывает на то, что мобильный телефон движется вниз.

-Решенное упражнение 2

Пакет падает с самолета, летящего горизонтально на высоте H = 500 м и скорости 200 км / ч, и должен упасть на открытый автомобиль, движущийся по дороге со скоростью 18 км / ч. В каком положении самолет должен сбросить пакет, чтобы он упал в автомобиль? Не учитывайте сопротивление воздуха или скорость ветра.

Рисунок 2. Схема решенного упражнения 2. Источник: подготовил Ф. Сапата.

Решение

Желательно сначала передать все единицы в Международную систему:

Есть два мобильных телефона: самолет (1) и транспортное средство (2), и необходимо выбрать систему координат, чтобы найти их обоих. Это удобно делать в точке старта упаковки в самолет. Пакет проецируется горизонтально со скоростью, которую несет самолет: v ₁ , в то время как транспортное средство движется со скоростью v _2, предполагаемой постоянной.

-Самолет

-Транспортное средство

Продолжительность пакетного полета составляет:

За это время упаковка претерпела горизонтальное смещение:

За это время машина также переместилась по горизонтали:

Если самолет сразу же уронит пакет, увидев проезжающий под ним автомобиль, он не заставит его упасть прямо в него. Чтобы это произошло, вы должны отбросить его еще дальше:

Ссылки

1. Бауэр, В. 2011. Физика для инженерии и науки. Том 1. Мак Гроу Хилл. 74-84.
2. Фигероа, Д. (2005). Серия: Физика для науки и техники. Том 1. Кинематика. Отредактировал Дуглас Фигероа (USB). 117 - 164.
3. Движение снаряда. Получено с: Phys.libretexts.org.
4. Рекс, А. 2011. Основы физики. Пирсон. 53-58.
5. Типпенс, П. 2011. Физика: концепции и приложения. 7-е издание. Макгроу Хилл. 126-131.