VODORAVNI SNIMAK: KARAKTERISTIKE, FORMULE I JEDNADŽBE, VJEŽBE - FIZIČKA - 2024

Horizontalni hitac je lansiranje projektila s horizontalnom brzinom od određene visine i prepustiti djelovanju gravitacije. Bez obzira na otpor zraka, staza koju opisuje mobilni uređaj imat će oblik luka parabole.

Projektiranje objekata vodoravno je sasvim uobičajeno. Projektovi se lansiraju u sve vrste svrhe: od kamenja kojim su brane pogođene na početku priče, do onih izvedenih u sportovima s loptom i pomno ih prati gužva.

Slika 1. Vodoravni snimak s komponentama brzine crvenom bojom. Primijetite da horizontalna komponenta ostaje konstantna dok se vertikalna povećava. Izvor: Wikimedia Commons.

karakteristike

Glavne karakteristike vodoravnog hitaca su:

- Početna brzina dana projektilu okomita je na gravitaciju.

-Pokret se odvija u ravnini, tako da ima dvije koordinate: x i y.

Položaj, brzina, vrijeme leta i maksimalni vodoravni domet

Jednadžbe su pojednostavljene odabirom sljedećih polaznih položaja: x _o = 0, i _o = 0 na mjestu lansiranja. Nadalje v _oy = 0, jer se mobilni projicira vodoravno. Kod ovog izbora jednadžbe kretanja su takve:

Kad vrijeme nije dostupno, jednadžba koja se odnosi na brzine i pomake je korisna. To vrijedi za vertikalnu brzinu, jer horizontalna ostaje konstantna tijekom pokreta:

Vrijeme za let

Za izračunavanje vremena leta t _leta, pretpostavimo da se mobilni projektira s visine H iznad zemlje. Kako je izvor referentnog sustava odabran na mjestu poletanja, kad dosegne tlo, on je u položaju –H. Zamijenivši to u jednadžbi 2) dobivamo:

Maksimalni domet

Vodoravni doseg dobiva se zamjenom ovog puta u x (t):

Riješene vježbe

-Rješena vježba 1

Helikopter leti vodoravno, održavajući konstantnu nadmorsku visinu od 580 m kad baci kutiju s hranom na izbjeglički kamp. Kutija slijeće na vodoravnoj udaljenosti od 150 m od mjesta lansiranja. Nađite: a) Vrijeme leta kutije.

b) brzina helikoptera.

c) Koliko brzo je kutija dodirnula zemlju?

Riješenje

a) Visina H s koje pada hrana je H = 500 m. Pomoću ovih podataka prilikom zamjene dobivamo:

b) Helikopter nosi početnu vodoravnu brzinu v ili _x paketa i budući da je jedan od podataka x _max:

c) Brzina projektila u bilo kojem trenutku je:

Negativni znak ukazuje da se mobilni uređaj kreće prema dolje.

-Rješena vježba 2

Paket pada sa aviona koji leti vodoravno na visini H = 500 m i 200 km / h i mora pasti na otvoreno vozilo koje na cesti putuje brzinom od 18 km / h. U kojem položaju mora avion spustiti paket tako da padne u vozilo? Ne uzimajte u obzir otpor zraka ili brzinu vjetra.

Slika 2. Shema za riješenu vježbu 2. Izvor: pripremio F. Zapata.

Riješenje

Preporučljivo je najprije sve jedinice proslijediti međunarodnom sustavu:

Postoje dva mobitela: avion (1) i vozilo (2) i potrebno je odabrati koordinatni sustav kako biste ih locirali. Pogodno je to učiniti na početnoj točki paketa u avionu. Paket se projicira horizontalno brzinom kojom ravnina nosi: v ₁, dok se vozilo kreće brzinom v ₂ pretpostavljenom konstantom.

-Zrakoplov

-Vozilo

Trajanje paketa leta je:

U ovom vremenu je paket doživio horizontalni pomak od:

U tom se vremenu vozilo također kretalo vodoravno:

Ako zrakoplov ispusti paket odmah kad vidi da vozilo prolazi ispod njega, neće natjerati da padne pravo u njega. Da bi se to dogodilo, morate ga baciti natrag:

Reference

1. Bauer, W. 2011. Fizika za inženjerstvo i znanosti. Svezak 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Serija: Fizika za znanost i inženjerstvo. Svezak 1. Kinematika. Uredio Douglas Figueroa (USB). 117 - 164.
3. Kretnje projektila. Oporavilo sa: phys.libretexts.org.
4. Rex, A. 2011. Osnove fizike. Pearson. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Fizika: pojmovi i primjene. 7. izdanje. McGraw Hill. 126-131.