傾斜物體的軌跡
對角線向上拋出的物體在重力作用下沿與其速度不在同一條直線上對角線移動,這種運動稱為斜向運動。投擲標槍和手榴彈,從大炮發射炮彈,他們的動作都是斜投。進行傾斜投擲運動的物體首先沿曲線上升,上升到最高點,然后沿曲線下降。閃光燈照片中球的軌跡是斜物體的軌跡,這個軌跡是拋物線。
它通常在水平和垂直方向上分解,以便于使用笛卡爾坐標系進行計算。我們將初始速度 v0 分解為水平方向的亞速度 vx=v0cosθ 和垂直方向的初始速度 vy=v0sinθ,在水平方向上,物體不受力,以勻速線速度運動,速度等于 vx;在垂直方向上,初始速度等于 vy。將上面閃光燈照片中斜球的位置與左下方的兩張對比圖進行比較,可以看出斜拋運動是上述兩個子運動的總和。
射程與射擊高度
在對角線投擲運動中,從物體被投擲點到物體落地的水平距離 X 稱為范圍。物體達到 Y 的最大高度稱為射擊高度。哪些因素與傾斜物體的范圍和高度有關?
使用圖中所示的裝置可以看出,當噴嘴的方向不改變(即噴射角度不改變)時,隨著容器內水面的減小,水射流的速度減小,其范圍也減小。
如果在噴灑過程中容器內水面的高度保持不變,則噴水的速度也將相同。改變水噴頭的方向高中物理大總結,可以看出物理資源網,當彈丸角較小時,射程隨著彈丸角的增加而增大高中物理大總結,當彈丸角達到45°時,射程最大;隨著彈射角度的不斷增加,射程減小。但是,水流的噴射高度總是隨著噴射角度的增加而增加。
在上面的討論中,我們沒有考慮空氣的阻力。事實上,彈丸的運動總是受到空氣阻力的影響。在初速比小時,空氣阻力可以忽略不計,但當初速很大(例如彈丸)時,空氣的影響明顯,圖中的虛線是彈丸在沒有空氣阻力的理想空間中的軌跡;實線是彈丸在空中行進時以相同的初速和彈射角度發射的軌跡,這條曲線稱為彈道曲線。正如你所看到的,彈道曲線實際上與拋物線有很大不同。以20°角發射的炮彈初始速度為600米/秒,如果沒有空氣阻力,射程可以達到24公里,但由于空氣阻力的影響,實際射程只有7公里,射擊高度也降低了。