Rzut poziomy
Z Wikipedii
Rzut poziomy - ruch w jednorodnym polu grawitacyjnym z prędkością początkową prostopadłą do kierunku pola. Torem ruchu jest parabola o wierzchołku w punkcie rzutu.
Odpowiada on ruchowi ciała rzuconego poziomo w polu grawitacyjnym Ziemi, z pewnej wysokości, przy założeniu braku oporu ruchu i prędkości znacznie mniejszej od I prędkości kosmicznej. Wówczas pole grawitacyjne Ziemi można uznać w przybliżeniu za jednorodne.
Na ciało działa stała siła F o jednakowym kierunku na całym torze ruchu, który przyjmuje się za oś Y układu współrzędnych, jest to kierunek pionowy. Aby uniknąć znaków minus wygodnie jest przyjąć zwrot tej osi w dół. Oś prostopadłą do pola, a zgodną z kierunkiem rzutu oznacza się X, jest to kierunek poziomy.
Siła rozłożona na składowe zgodne z kierunkami osi:
Zgodnie z zasadami dynamiki siły te wywołują przyspieszenia:
Z powyższego wynika, że rzut poziomy może być traktowany jako złożenie dwóch ruchów:
- ruchu jednostajnego w kierunku poziomym,
- ruch jednostajnie przyspieszony w kierunku pionowym czyli swobodnego spadku.
Prędkości składowe wyrażają wzory:
Wartość prędkości całkowitej wyraża wzór:
Współrzędne położenia ciała w dowolnej chwili wyrażają równania ruchu:
Równania te są równaniami parametrycznymi, gdzie parametrem jest czas t.
Równanie ruchu y = f(x) ciała:
jest równocześnie równaniem toru ruchu. Jest to równanie paraboli.
Ciało rzucone z wysokości h (w chwili upadku y = h), parametry rzutu:
-
- Czas trwania ruchu wyraża wzór:
-
- Zasięg (Z) rzutu to odległość, mierzona po ziemi, od miejsca rzutu do miejsca upadku, odpowiada Z = x(h). Wyraża się on wzorem:
gdzie:
- g - wartość przyspieszenia ziemskiego;
- t - czas ;
- v0 - składowa prędkości w kierunku poziomym;
- vy - składowa prędkości w kierunku pionowym;
- h - wysokość, z której zrzucono ciało.
