እያንዳንዳችን ድንጋይ ወደ ሰማይ ወርውረን የውድቀታቸውን አቅጣጫ ተመለከትን። ይህ በፕላኔታችን የስበት ኃይል መስክ ውስጥ የአንድ ግትር አካል እንቅስቃሴ በጣም የተለመደው ምሳሌ ነው። በዚህ ጽሁፍ ከአድማስ ወደ ጥግ በተወረወረ የሰውነት እንቅስቃሴ ላይ ችግሮችን ለመፍታት ጠቃሚ የሆኑ ቀመሮችን እንመለከታለን።
በአንግል ወደ አድማስ የመሄድ ጽንሰ-ሀሳብ
አንድ ጠንካራ ነገር የመጀመሪያ ፍጥነት ሲሰጠው እና ቁመት መጨመር ሲጀምር እና እንደገና ወደ መሬት ሲወድቅ በአጠቃላይ ሰውነቱ በፓራቦሊክ አቅጣጫ መንቀሳቀሱ ተቀባይነት ይኖረዋል። እንደ እውነቱ ከሆነ, የዚህ ዓይነቱ እንቅስቃሴ እኩልታዎች መፍትሄ እንደሚያሳየው በአየር ውስጥ በሰውነት ውስጥ የተገለጸው መስመር የኤሊፕስ አካል ነው. ነገር ግን፣ ለተግባራዊ አጠቃቀም፣ ፓራቦሊክ ግምቱ በጣም ምቹ ሆኖ ወደ ትክክለኛ ውጤቶች ይመራል።
ከአድማስ አንግል ላይ የሚወረወር የሰውነት እንቅስቃሴ ከመድፉ አፈሙዝ መተኮስ፣ ኳስ መምታት እና በውሃው ላይ ጠጠር መዝለልን የሚያሳዩ ምሳሌዎች ናቸው። ተካሄደዓለም አቀፍ ውድድሮች።
በአንግል ላይ ያለው የእንቅስቃሴ አይነት በባለስቲክስ ይጠናል።
የታሳቢው የእንቅስቃሴ አይነት ባህሪያት
በምድር የስበት ሃይሎች መስክ ውስጥ ያለውን የሰውነት አቅጣጫ ስናስብ የሚከተሉት መግለጫዎች እውነት ናቸው፡
- የመጀመሪያውን ቁመት፣ ፍጥነት እና የአድማስ አንግል ማወቅ አጠቃላይ መንገዱን ለማስላት ያስችላል፤
- የመነሻ አንግል ከአካል ክስተት አንግል ጋር እኩል ነው፣የመጀመሪያው ቁመት ዜሮ እስካልሆነ ድረስ፣
- አቀባዊ እንቅስቃሴ ከአግድም እንቅስቃሴ ተለይቶ ሊወሰድ ይችላል፤
እነዚህ ንብረቶች የሚሰሩት በሰውነት በረራ ወቅት ያለው የግጭት ሃይል እዚህ ግባ የማይባል ከሆነ ነው። በባሊስቲክስ ውስጥ፣ የፕሮጀክቶችን በረራ በምታጠናበት ጊዜ፣ ግጭትን ጨምሮ ብዙ የተለያዩ ምክንያቶች ግምት ውስጥ ይገባል።
የፓራቦሊክ እንቅስቃሴ ዓይነቶች
እንቅስቃሴው እንደጀመረው ከፍታ፣ በምን ያህል ከፍታ ላይ እንደሚጠናቀቅ እና የመነሻ ፍጥነቱ እንዴት እንደሚመራ ላይ በመመስረት የሚከተሉት የፓራቦሊክ እንቅስቃሴ ዓይነቶች ተለይተዋል፡
- የተጠናቀቀ ፓራቦላ። በዚህ ሁኔታ ሰውነቱ ከምድር ገጽ ላይ ይጣላል እና በዚህ ላይ ይወድቃል, ይህም የተሟላ ፓራቦላ እንደሆነ ይገልፃል.
- የፓራቦላ ግማሽ። እንዲህ ዓይነቱ የሰውነት እንቅስቃሴ ግራፍ ከተወሰነ ከፍታ ላይ ከተጣለ ሸ, ፍጥነቱን v ከአድማስ ጋር ትይዩ ያቀናል, ማለትም, አንግል θ=0o.
- የፓራቦላ አካል። እንደዚህ አይነት አቅጣጫዎች የሚነሱት አንድ አካል በተወሰነ ማዕዘን θ≠0o ሲሆን ሲሆን ልዩነቱየመጀመሪያ እና መጨረሻ ቁመቶች ዜሮ ያልሆኑ ናቸው (h-h0≠0)። አብዛኛዎቹ የነገር እንቅስቃሴ አቅጣጫዎች የዚህ አይነት ናቸው። ለምሳሌ በኮረብታ ላይ ከቆመ መድፍ ወይም የቅርጫት ኳስ ተጫዋች ኳሱን ወደ ቅርጫት ሲወረውር።
ከሙሉ ፓራቦላ ጋር የሚዛመደው የሰውነት እንቅስቃሴ ግራፍ ከላይ ይታያል።
የሚፈለጉ ቀመሮች ለማስላት
የአካልን እንቅስቃሴ በአድማስ አንግል ላይ የሚገልፅበትን ቀመሮች እንስጥ። የግጭት ኃይልን ችላ ብለን የስበት ኃይልን ብቻ ግምት ውስጥ በማስገባት ለአንድ ነገር ፍጥነት ሁለት እኩልታዎችን እንጽፋለን፡
vx=v0cos(θ)
vy=v0ኃጢአት(θ) - gt
የስበት ኃይል በአቀባዊ ወደ ታች ስለሚመራ የፍጥነት vxን አግድም አካል አይለውጥም፣ስለዚህ በመጀመሪያ እኩልነት የጊዜ ጥገኝነት የለም። የvy አካል፣ በተራው፣ በስበት ኃይል ተጽኖ ነው፣ ይህም g ወደ መሬት ለሚመራው አካል ፍጥነትን ይሰጣል (ስለዚህ በቀመሩ ውስጥ ያለው የመቀነስ ምልክት)።
አሁን ከአድማስ አንግል ላይ የተጣለውን የሰውነት መጋጠሚያዎች ለመቀየር ቀመሮችን እንፃፍ፡
x=x0+v0cos(θ)t
y=y0+ v0ኃጢአት(θ)t - gt2 /2
የመጀመሪያ መጋጠሚያ x0ብዙውን ጊዜ ዜሮ ነው ተብሎ ይታሰባል። መጋጠሚያው y0 አካል ከተወረወረበት ቁመት h (y0=h) እንጂ ሌላ አይደለም።
እንግዲህ ሰዓቱን ከመጀመሪያው አገላለጽ እንግለጽ እና በሁለተኛው እንተካው፡
y=h + tg(θ)x - g /(2v02cos 2(θ))x2
ይህ በጂኦሜትሪ ውስጥ ያለው አገላለጽ ቅርንጫፎቹ ወደ ታች ከተመሩ ፓራቦላ ጋር ይዛመዳል።
ከላይ ያሉት እኩልታዎች የዚህን አይነት እንቅስቃሴ ባህሪያት ለመወሰን በቂ ናቸው። ስለዚህ የእነሱ መፍትሔ ከፍተኛው የበረራ ክልል θ=45o ከሆነ, የተጣለበት አካል የሚወጣበት ከፍተኛው ቁመት θ=90 ከሆነ ወደ እውነታ ይመራል.o.
