Math Problem Statement
v(t)= v 0x 2 +(v 0y −gt) 2
Что означают эти компоненты? Горизонтальная скорость v 0 x v 0x :
Это начальная скорость по горизонтали, которая остается постоянной во времени, так как на неё не влияет ускорение. У нас она равна 14 , 140
м/с 14,140м/с, как указано в задаче. Вертикальная скорость v y v y :
Вертикальная скорость изменяется, так как на неё действует сила тяжести (ускорение g g). Начальная вертикальная скорость равна той же величине, что и горизонтальная, v 0 y
14 , 140
м/с v 0y =14,140м/с, так как угол падения — 4 5 ∘ 45 ∘ . Через t t секунд вертикальная скорость изменится на величину g ⋅ t g⋅t, где g
9.81
м/с 2 g=9.81м/с 2 — ускорение свободного падения. Вертикальная скорость в момент времени t t будет равна: v y ( t )
v 0 y − g ⋅ t v y (t)=v 0y −g⋅t Это объясняется тем, что гравитация уменьшает вертикальную скорость на величину g ⋅ t g⋅t с каждым моментом времени.обьясни это решение мне непонятно..разве при падении скорость наоброт по вертикали увеличивается за каждую секунду времени а не умеьшается комета ведь падает
Solution
Давайте разберемся по шагам.
У нас есть уравнение для вертикальной скорости тела, которое двигается в условиях земного притяжения:
Объяснение каждого компонента:
-
— начальная вертикальная скорость. Это скорость, с которой тело начинает движение по вертикали в момент времени . В данном случае м/с.
-
— ускорение свободного падения, которое примерно равно . Оно определяет скорость изменения вертикальной скорости с течением времени. Каждую секунду вертикальная скорость увеличивается (в понижательном направлении) на , где — это время.
-
— время, которое прошло с начала движения.
Почему скорость уменьшается в данном уравнении?
Может показаться, что скорость тела при падении должна только увеличиваться, но давайте внимательно посмотрим на уравнение:
- Вертикальная скорость уменьшается, потому что ускорение свободного падения действует вниз, в противоположную сторону от начальной вертикальной скорости (которая направлена вверх, если угодно).
Когда объект начинает движение вверх (например, при запуске ракеты или мяча), то гравитация замедляет его движение. Спустя какое-то время, когда вертикальная скорость становится равной нулю, объект начнёт падать вниз, ускоряясь, и его скорость снова будет расти.
- Если — это скорость, с которой объект поднимался вверх, то сила тяжести на каждом шаге уменьшает эту скорость. После достижения максимальной высоты вертикальная скорость становится нулевой, а затем начинает увеличиваться вниз.
То есть, вертикальная скорость действительно уменьшается при движении вверх, потому что сила тяжести замедляет объект, и увеличивается при движении вниз, когда объект начинает падать.
Таким образом, уравнение правильно отражает изменения вертикальной скорости с течением времени, где на каждом шаге скорость уменьшается из-за гравитационного ускорения.
Ответ на ваш вопрос:
Вы правы, что при падении скорость увеличивается. Однако для полета с вертикальным начальным ускорением (например, подъем мяча вверх), скорость сначала уменьшается (вверх), а потом увеличивается, когда объект начинает падать вниз.
Надеюсь, теперь стало яснее! Хотите, чтобы я объяснил более детально другие аспекты или помог с расчетами?
Вопросы для дальнейшего изучения:
- Как вычислить максимальную высоту подъема при данном значении начальной скорости?
- Почему горизонтальная скорость не изменяется, несмотря на влияние гравитации?
- Как найти время, через которое объект достигнет земли после достижения максимальной высоты?
- Как можно использовать это уравнение для расчета времени полета объекта?
- В чем разница между движением с углом наклона 45° и другими углами?
Совет: Когда сталкиваетесь с уравнениями движения, всегда отделяйте горизонтальные и вертикальные компоненты, чтобы легче понимать их влияние на объект.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Kinematics
Projectile Motion
Physics of Free Fall
Formulas
vy(t) = v0y - g⋅t
Theorems
Uniformly Accelerated Motion
Gravity Effect on Vertical Motion
Suitable Grade Level
Grades 9-12
Related Recommendation
Understanding Projectile Motion: Launch Angle and Parabolic Path Explained
Understanding Projectile Motion: Horizontal and Vertical Components of Velocity
Horizontally Launched Projectiles Quiz with Solutions
Vertical Component of Projectile Velocity at Maximum Height
Understanding Vertical Velocity and Acceleration in Projectile Motion