Ve fyzice se studují různé druhy pohybů. Jedním z takových pohybů jakéhokoli objektu je projektil. Pohyb střely je jedna specifická forma pohybu, při které se objekt pohybuje bilaterálně symetrickou parabolickou cestou. Tato cesta, kterou objekt sleduje, je jeho trajektorie. V tomto článku probereme základní koncept pohybu střely. Studenti se také v tomto pohybu dozví o mnoha souvisejících výpočtech. Jedním z takových výpočtů je maximální výška dosažená tímto objektem. Zde uvidíme vzorec maximální výšky s příklady. Naučme se to!
Maximální výška v pohybu střely
Projektil je objekt, na který působí pouze jedna síla, tj. Působením gravitace, s výjimkou začátku. Existuje mnoho příkladů projektilů. Objekt spadnutý z klidové polohy je projektil. Také objekt, který je hozen svisle nahoru, je projektil, za předpokladu, že vliv odporu vzduchu není nikde. A objekt, který je vržen vzhůru v určitém úhlu s vodorovnou rovinou, je také projektil.
Některé klíčové body tohoto pohybu jsou:
- Objekty, které se promítají z a rovina přistání na stejné vodorovné ploše bude mít vždy svisle symetrickou cestu.
- Čas potřebný k promítnutí objektu a přistání je známé jako doba letu. Tato doba závisí na počáteční rychlosti střely i na úhlu projekce.
- Když objekt dosáhne vertikální rychlosti nulové velikosti, bude v maximální výšce střely. Další gravitace převezme a zrychlí objekt směrem dolů.
- Horizontální posunutí objektu v střele je rozsah střely, který bude záviset na počáteční rychlosti objektu.
Zdroj: en.wikipedia.org
Vzorec pro maximální výšku
Maximální výška objektu v pohybu střely závisí na počáteční rychlosti, úhlu spuštění a gravitačním zrychlení. Jeho měrná jednotka je „metry“. Takže vzorec maximální výšky je:
\ (Maximum \; výška = \ frac {(počáteční \; rychlost) ^ 2 (Sine \; of \; launch \; úhel) ^ 2} {2 \ krát zrychlení \; kvůli \; k \; gravitaci} \)
Matematicky: \ (H = \ frac {(v_0) ^ 2 sin ^ 2 \ theta} { 2 \ times g} \)
Vyřešené příklady pro vzorec maximální výšky
Otázka 1: Hasičské letadlo míří hasičskou hadici nahoru, směrem k ohni v mrakodrapu. hadice s rychlostí 32,0 m za sekundu. Pokud hasič drží hadici v úhlu \ (78,5 ^ {\ circ} \), zjistěte maximální výšku proudu vody pomocí vzorce maximální výšky.
Řešení: Kapičky vody opouštějící hadici budou považovány za objekt v pohybu střely. Jeho maximální výšku lze tedy zjistit pomocí uvedeného vzorce.
Nyní jsou zadané parametry:
\ (v_0 = 32 m za s \)
\ (sin \ theta = sin 78,5 ^ {\ circ} = 0,98 \)
\ (g = 9,8 ms ^ {-2} \)
Tedy \ (H = \ frac {(v_0) ^ 2 sin ^ 2 \ theta} {2 \ krát g} \\\)
\ (= \ frac {(32) ^ 2 \ krát (0,98) ^ 2} {2 \ krát 9,8} \\\)
\ (= \ frac {1024 \ krát 0,9604} {2 \ krát 9,8} \\\)
\ (H \ simeq 50,2 \; m \)
Maximální výška vody z hadice bude tedy 50,2 m.