In der Physik werden verschiedene Arten von Bewegungen untersucht. Eine solche Bewegung eines Objekts ist die Projektilbewegung. Projektilbewegung ist eine bestimmte Form der Bewegung, bei der sich das Objekt auf einem bilateral symmetrischen, parabolischen Pfad bewegt. Dieser Weg, dem das Objekt folgt, ist seine Flugbahn. In diesem Artikel werden wir das Grundkonzept der Projektilbewegung diskutieren. Außerdem lernen die Schüler in dieser Bewegung viele verwandte Berechnungen kennen. Eine solche Berechnung ist die maximale Höhe, die von diesem Objekt erreicht wird. Hier sehen wir die maximale Höhenformel mit Beispielen. Lass es uns lernen!
Maximale Höhe in Projektilbewegung
Ein Projektil ist ein Objekt, auf das nur eine Kraft wirkt, d. H. Aufgrund der Schwerkraft, außer zu Beginn. Es gibt viele Beispiele für Projektile. Ein aus der Ruheposition fallengelassenes Objekt ist ein Projektil. Ein Objekt, das vertikal nach oben geworfen wird, ist ein Projektil, vorausgesetzt, der Einfluss des Luftwiderstands ist nirgends. Und ein Objekt, das in einem Winkel mit einer horizontalen Ebene nach oben geworfen wird, ist auch ein Projektil.
Einige wichtige Punkte dieser Bewegung sind:
- Objekte, die von und projiziert werden ebenes Land auf derselben horizontalen Fläche hat immer einen vertikal symmetrischen Pfad.
- Die Zeit, die ein zu projizierendes Objekt benötigt, und das Land wird als Flugzeit bezeichnet. Diese Zeit hängt von der Anfangsgeschwindigkeit des Projektils sowie vom Projektionswinkel ab.
- Wenn das Objekt eine vertikale Geschwindigkeit von null Größen erreicht, befindet es sich auf seiner maximalen Höhe des Projektils. Außerdem übernimmt die weitere Schwerkraft das Objekt und beschleunigt es nach unten.
- Die horizontale Verschiebung des Objekts im Projektil ist die Reichweite des Projektils, die von der Anfangsgeschwindigkeit des Objekts abhängt.
Quelle: en.wikipedia.org
Die Formel für die maximale Höhe
Die maximale Höhe des Objekts in Projektilbewegung hängt von der Anfangsgeschwindigkeit, dem Startwinkel und der Erdbeschleunigung ab. Seine Maßeinheit ist „Meter“. Die Formel für die maximale Höhe lautet also:
\ (Maximum \; Höhe = \ frac {(anfängliche \; Geschwindigkeit) ^ 2 (Sinus \; von \; Start \; Winkel) ^ 2} {2 \ mal Beschleunigung \; aufgrund \; aufgrund der Schwerkraft} \)
Mathematisch: \ (H = \ frac {(v_0) ^ 2 sin ^ 2 \ theta} { 2 \ times g} \)
Gelöste Beispiele für die Formel für maximale Höhe
Q.1: Ein Feuerwehrflugzeug richtet einen Feuerwehrschlauch nach oben auf ein Feuer in einem Wolkenkratzer. Das Wasser verlässt es der Schlauch mit einer Geschwindigkeit von 32,0 m pro Sekunde. Wenn der Feuerwehrmann den Schlauch in einem Winkel von \ (78,5 ^ {\ circ} \) hält, ermitteln Sie die maximale Höhe des Wasserstroms mithilfe der Formel für die maximale Höhe.
Lösung: Die Wassertropfen, die den Schlauch verlassen, werden als Objekt in Projektilbewegung betrachtet. Die maximale Höhe kann also anhand der genannten Formel ermittelt werden.
Nun sind folgende Parameter gegeben:
\ (v_0 = 32 m pro s \)
\ (sin \ theta = sin 78,5 ^ {\ circ} = 0,98 \)
\ (g = 9,8 ms ^ {-2} \)
Somit ist \ (H = \ frac {(v_0) ^ 2 sin ^ 2 \ theta} {2 \ times g} \\\)
\ (= \ frac {(32) ^ 2 \ mal (0,98) ^ 2} {2 \ mal 9,8} \\\)
\ (= \ frac {1024 \ mal 0,9604} {2 \ mal 9,8} \\\)
\ (H \ simeq 50,2 \; m \)
Somit beträgt die maximale Höhe des Wassers aus dem Schlauch 50,2 m.