Uploaded by Елена Мошкина

1.5 Баллистическое движение

advertisement
1.5 Баллистическое движение
Рассмотрим криволинейное равноускоренное движение на примере тела,
брошенного с высоты ℎ над поверхностью Земли со скоростью 𝜐⃗ под углом
𝛼 к горизонту. В любой момент после броска на тело действует только сила
тяжести, сообщая ему ускорение свободного падения, равное g (направлено
вниз). Траектория тела – парабола.
Используем формулы:
𝑎 𝑡
𝑎 𝑡
;
𝑦 =𝑦 +𝜐 𝑡+
2
2
= 𝜐 cos𝛼, 𝑎 = 0, 𝑦 = ℎ, 𝜐 = 𝜐 sin𝛼, 𝑎 = −g.
𝑥 =𝑥 +𝜐 𝑡+
В нашем случае 𝑥 = 0, 𝜐
При подстановке получаем:
𝑔𝑡
2
Для проекций скорости тела в произвольный момент времени:
𝜐 = 𝜐 + 𝑎 𝑡;
𝜐 =𝜐 +𝑎 𝑡
При подстановке получаем:
𝜐 = 𝜐 𝑐𝑜𝑠𝛼 = const;
𝜐 = 𝜐 sin𝛼 − 𝑔𝑡
Время подъема тела в верхнюю точку найдем из условия, что 𝜐 = 0, т.е.
𝜐 sin𝛼
0 = 𝜐 sin𝛼 − 𝑔𝑡под
→
𝑡под =
𝑔
Время полёта найдём зная, что в момент падения координата тела 𝑦 = 0:
𝑔𝑡пол
𝜐 sin𝛼 + 𝜐 sin 𝛼 − 2𝑔ℎ
0 = ℎ + 𝜐 sin𝛼 ∙ 𝑡пол −
→ 𝑡пол =
2
𝑔
Подставляя значения 𝑡под и 𝑡пол в уравнения для координат 𝑦 и 𝑥 соответственно, можно рассчитать максимальную высоту подъема 𝐻 и дальность
полета 𝐿.
Величина скорости в любой точке траектории:
𝜐
𝜐 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝜐 = 𝜐 + 𝜐 = 𝜐 cos 𝛼 + (𝜐 sin𝛼 − 𝑔𝑡) ; 𝑡𝑔𝛽 =
=
𝜐
𝜐 sin𝛼 − 𝑔𝑡
𝑥 = 𝜐 𝑐𝑜𝑠𝛼 ∙ 𝑡 ;
6
𝑦 = ℎ + 𝜐 sin𝛼 ∙ 𝑡 −
Download