수평 샷 ㄱ 일정 높이에서의 수평 속도와 발사체의 발사 및 중력의 작용에 남겨진다. 공기 저항에 관계없이 모빌이 설명하는 경로는 포물선 호 모양을 갖습니다.
수평으로 물체를 투영하는 것은 매우 일반적입니다. 발사체는 모든 종류의 목적을 위해 발사됩니다. 스토리 시작 부분에 댐을 쳤던 돌부터 공 스포츠에서 수행되는 돌, 군중이 밀접하게 뒤 따르는 돌까지.
그림 1. 속도 구성 요소가 빨간색으로 표시된 수평 샷. 수직이 증가하는 동안 수평 구성 요소는 일정하게 유지됩니다. 출처 : Wikimedia Commons.
형질
수평 샷의 주요 특징은 다음과 같습니다.
-발사체에 주어진 초기 속도는 중력에 수직입니다.
-이동은 평면에서 이루어 지므로 x와 y의 두 좌표가 필요합니다.
위치, 속도, 비행 시간 및 최대 수평 범위
방정식은 다음 시작 위치를 선택하여 단순화됩니다 . 발사 지점에서 x o = 0 및 o = 0입니다. 더욱이 v oy = 0, 모바일이 수평으로 투영되기 때문입니다. 이 선택을 통해 운동 방정식은 다음과 같습니다.
시간을 사용할 수없는 경우 속도 및 변위와 관련된 방정식이 유용합니다. 수평이 이동하는 동안 일정하게 유지되므로 수직 속도에 유효합니다.
비행 시간
비행 시간 t flight 를 계산하려면 모바일이지면 위의 높이 H에서 투영된다고 가정합니다. 기준 시스템의 원점은 발사 지점에서 선택되었으므로지면에 도달하면 –H 위치에 있습니다. 이것을 방정식 2)에 대입하면 다음을 얻습니다.
최대 도달
수평 도달 범위는이 시간을 x (t)로 대체하여 얻습니다.
해결 된 운동
-해결 운동 1
헬리콥터는 난민 캠프 위로 음식이 담긴 상자를 떨어 뜨렸을 때 580m의 일정한 고도를 유지하면서 수평으로 비행합니다. 상자는 발사 지점에서 수평 거리 150m에 착륙합니다. 찾기 : a) 상자의 비행 시간.
b) 헬리콥터의 속도.
c) 상자가 땅에 얼마나 빨리 닿았습니까?
해결책
a) 식품을 떨어 뜨리는 높이 H는 H = 500m입니다. 이 데이터를 사용하여 대체하면 다음을 얻습니다.
b) 헬리콥터는 패킷 의 초기 수평 속도 v 또는 x 를 전달 하며 데이터 중 하나가 x max 이기 때문에 :
c) 임의의 순간에 발사체의 속도는 다음과 같습니다.
음수 기호는 모바일이 아래쪽으로 이동하고 있음을 나타냅니다.
-해결 된 운동 2
패키지는 H = 500m 및 200km / h 높이로 수평으로 비행하는 비행기에서 떨어지며 도로에서 18km / h로 이동하는 개방형 차량에 떨어집니다. 비행기가 패키지를 차량에 떨어 뜨리려면 어떤 위치에 있어야합니까? 공기 저항이나 풍속을 고려하지 마십시오.
그림 2. 해결 된 연습을위한 계획 2. 출처 : F. Zapata 작성.
해결책
먼저 모든 단위를 국제 시스템에 전달하는 것이 좋습니다.
비행기 (1)와 차량 (2)의 두 가지 모빌이 있으며 둘 모두를 찾기 위해 좌표계를 선택해야합니다. 비행기에서 패키지의 시작 지점에서하는 것이 편리합니다. 패키지는 비행기가 운반하는 속도로 수평으로 투영됩니다. v 1 , 차량은 v 2 에서 이동하는 동안 일정하다고 가정합니다.
-비행기
-차량
패키지 비행 기간은 다음과 같습니다.
이때 패키지는 다음과 같은 수평 변위를 경험했습니다.
이번에는 차량도 수평으로 움직였습니다.
비행기가 그 아래를 지나가는 차량을 보았을 때 즉시 패키지를 떨어 뜨리면 바로 떨어지지 않습니다. 그렇게하려면 더 뒤로 던져야합니다.
참고 문헌
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- Rex, A. 2011. 물리학의 기초. 피어슨. 53-58.
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