ГОРИЗОНТАЛЬНИЙ ЗНІМОК: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМУЛИ ТА РІВНЯННЯ, ВПРАВИ - ФІЗИЧНІ - 2025

Горизонтальний постріл є запуск снаряда з горизонтальною швидкістю з певної висоти і вліво під дією сили тяжіння. Незалежно від опору повітря, шлях, описаний мобільним, матиме форму дуги параболи.

Проектування об'єктів по горизонталі досить поширене. Снаряди запускаються для будь-яких цілей: від каменів, якими були забиті дамби на початку розповіді, до тих, що виконуються у спортивних кульках і за ними пильно стежать за натовпом.

Малюнок 1. Горизонтальний знімок з компонентами швидкості червоного кольору. Зауважте, що горизонтальний компонент залишається постійним, а вертикальний збільшується. Джерело: Wikimedia Commons.

характеристики

Основними характеристиками горизонтального знімка є:

-Початкова швидкість, задана снаряду, перпендикулярна гравітації.

-Рух відбувається в площині, тому він займає дві координати: х і у.

Положення, швидкість, час польоту та максимальний горизонтальний дальність

Рівняння спрощуються шляхом вибору наступних вихідних положень: x _o = 0, і _o = 0 на місці запуску. Крім того, v _oy = 0, оскільки мобільний проектується горизонтально. При такому виборі рівняння руху виглядають так:

Коли часу немає, корисне рівняння, що стосується швидкостей і переміщень. Це справедливо для вертикальної швидкості, оскільки горизонталь залишається постійною протягом усього руху:

Час польоту

Для обчислення часу польоту t _{польоту} , припустимо, що мобільний проектується з висоти Н над землею. Оскільки джерело опорної системи було вибрано в точці запуску, коли вона досягає землі, вона знаходиться в положенні –H. Підставляючи це в рівняння 2), отримуємо:

Максимальна досяжність

Горизонтальне охоплення отримують, замінивши цей час на x (t):

Розв’язані вправи

-Решені вправи 1

Вертоліт пролітає горизонтально, підтримуючи постійну висоту 580 м, коли опускає ящик з їжею над табором біженців. Коробка приземляється на горизонтальній відстані 150 м від точки її запуску. Знайдіть: а) Час польоту коробки.

б) Швидкість вертольота.

в) Як швидко коробка торкнулася землі?

Рішення

а) Висота Н, з якої скидається їжа, H = 500 м. За допомогою цих даних, замінюючи, ми отримуємо:

б) Вертоліт несе початкову горизонтальну швидкість v або _x пакету і оскільки один з даних становить x _max :

в) Швидкість снаряда в будь-який момент становить:

Негативний знак вказує на те, що мобільний рухається вниз.

-Решені вправи 2

Пакет падає з літака, який летить горизонтально на висоті H = 500 м і 200 км / год і повинен впасти на відкритий транспортний засіб, що рухається зі швидкістю 18 км / год. У якому положенні літак повинен скинути пакунок, щоб він потрапив у транспортний засіб? Не враховуйте опір повітря або швидкість вітру.

Малюнок 2. Схема розв’язаної вправи 2. Джерело: підготував Ф. Сапата.

Рішення

Доцільно спочатку передати всі підрозділи до Міжнародної системи:

Є два мобільні апарати: літак (1) і транспортний засіб (2), і для їх обох потрібно вибрати систему координат. Це зручно робити в початковій точці пакета в літаку. Пакет проектується горизонтально зі швидкістю, яку здійснює площина: v ₁ , тоді як транспортний засіб рухається зі швидкістю v _{2, яка} передбачається постійною.

-Аероплан

-Вехнік

Тривалість польоту пакету:

За цей час пакет зазнав горизонтального переміщення:

У цей час транспортний засіб перемістився також горизонтально:

Якщо літак опустить пакет негайно, побачивши, як транспортний засіб проходить під ним, він не змусить його впасти прямо в нього. Щоб це сталося, ви повинні кинути його назад:

Список літератури

1. Bauer, W. 2011. Фізика для інженерії та наук. Том 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Фігероа, Д. (2005). Серія: Фізика для науки та техніки. Том 1. Кінематика. За редакцією Дугласа Фігероа (USB). 117 - 164.
3. Рух снаряда. Відновлено з: phys.libretexts.org.
4. Рекс, А. 2011. Основи фізики. Пірсон. 53-58.
5. Тіппенс, П. 2011. Фізика: поняття та програми. 7-е видання. McGraw Hill. 126-131.