HORIZONTĀLAIS ŠĀVIENS: RAKSTURLIELUMI, FORMULAS UN VIENĀDOJUMI, VINGRINĀJUMI - FIZISKĀ - 2025

Horizontālā shot ir sākšana šāviņš ar horizontālu ātrumu no noteiktā augstumā, un pa kreisi, lai darbības smaguma. Neatkarīgi no gaisa pretestības, mobilajam aprakstītajam ceļam būs parabolas loka forma.

Objektu projekcija horizontāli ir diezgan izplatīta parādība. Šāviņi tiek palaisti visdažādākajiem mērķiem: sākot ar akmeņiem, ar kuriem aizsprosti tika iesisti stāsta sākumā, līdz akmeņiem, kas tiek veikti bumbiņu sportā un kurus cieši seko pūļi.

1. attēls. Horizontāls šāviens ar ātruma komponentiem sarkanā krāsā. Ievērojiet, ka horizontālais komponents paliek nemainīgs, kamēr vertikāle palielinās. Avots: Wikimedia Commons.

raksturojums

Galvenie horizontālā šāviena raksturlielumi ir:

- lādiņa sākotnējais ātrums ir perpendikulārs smagumam.

-Kustība notiek plaknē, tāpēc tai ir divas koordinātas: x un y.

Pozīcija, ātrums, lidojuma laiks un maksimālais horizontālais diapazons

Vienādojumus vienkāršo, izvēloties šādas sākuma pozīcijas: x _o = 0 un _o = 0 palaišanas vietā. Turklāt v _oy = 0, jo mobilais tiek projicēts horizontāli. Ar šo izvēli kustības vienādojumi ir šādi:

Ja laiks nav pieejams, noder vienādojums, kas attiecas uz ātrumu un pārvietojumu. Tas attiecas uz vertikālo ātrumu, jo horizontālais visā kustības laikā ir nemainīgs:

Lidojuma laiks

Lai aprēķinātu lidojuma laika t _lidojumu , pieņemsim, ka mobilais ir prognozēts no augstuma H virs zemes. Tā kā atskaites sistēmas izcelsme ir izvēlēta palaišanas vietā, kad tā nonāk zemē, tā ir –H stāvoklī. Aizstājot to vienādojumā 2), iegūstam:

Maksimālā sasniedzamība

Horizontālo sasniedzamību iegūst, aizstājot šo laiku ar x (t):

Atrisināti vingrinājumi

-Atrisināts vingrinājums 1

Helikopters lido horizontāli, saglabājot nemainīgu 580 m augstumu, kad virs bēgļu nometnes nokrīt kasti ar pārtiku. Kaste nolaižas horizontālā 150 m attālumā no tās palaišanas vietas. Atrast: a) kastes lidojuma laiku.

b) helikoptera ātrums.

c) Cik ātri kaste pieskārās zemei?

Risinājums

a) Augstums H, no kura ēdiens tiek nomests, ir H = 500 m. Izmantojot šos datus, aizstājot, mēs iegūstam:

b) helikopters veic sākotnējo paketes horizontālo ātrumu v vai _x un tā kā viens no datiem ir x _max :

c) šāviņa ātrums jebkurā brīdī ir:

Negatīvā zīme norāda, ka mobilais pārvietojas uz leju.

-Izolēts 2. vingrinājums

Komplekts nokrīt no lidmašīnas, kas lido horizontāli augstumā H = 500 m un 200 km / h, un tai jānokrīt uz vaļēja transportlīdzekļa, kas pārvietojas ar ātrumu 18 km / h uz ceļa. Kurā stāvoklī plaknei ir jānolaiž iepakojums, lai tā iekristu transportlīdzeklī? Neņem vērā gaisa pretestību vai vēja ātrumu.

2. attēls. Atrisinātā uzdevuma shēma. 2. Avots: F. Zapata.

Risinājums

Vispirms ir ērti visas vienības nodot Starptautiskajai sistēmai:

Ir divi mobilie telefoni: plakne (1) un transportlīdzeklis (2), un ir nepieciešams izvēlēties koordinātu sistēmu, lai tos abus atrastu. Tas ir ērti to izdarīt iepakojuma sākumpunktā lidmašīnā. Pakete tiek projicēta horizontāli ar ātrumu, ko pārvadā plakne: v ₁ , kamēr transportlīdzeklis pārvietojas pie v _2, pieņemot, ka tas ir konstants.

-Lidmašīna

-Auto

Kompleksā lidojuma ilgums ir:

Šajā laikā pakotne ir piedzīvojusi horizontālu pārvietojumu:

Šajā laikā transportlīdzeklis ir pārvietojies arī horizontāli:

Ja lidmašīna uzreiz nomet paketi, kad tā redz transportlīdzekli, kas brauc zem tā, tas neliecina, ka tas tieši tajā iekristu. Lai tas notiktu, jums tas jāmet vēl tālāk:

Atsauces

1. Bauers, W. 2011. Fizika inženierzinātnēm un zinātnēm. 1. sējums. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Sērija: Fizika zinātnei un inženierijai. Sējums 1. Kinemātika. Rediģēja Douglas Figueroa (USB)., 117.-164.
3. Šāviņu kustība. Atgūts no: phys.libretexts.org.
4. Rekss, A. 2011. Fizikas pamati. Pīrsons. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Fizika: jēdzieni un pielietojumi. 7. izdevums. Makgreiva kalns. 126.-131.