竖拍

本文解释了物理学中的垂直射击是什么。因此,您将找到垂直平面的特征、垂直平面的类型、它们的方程以及逐步运行的示例。

什么是垂直拍摄?

垂直投掷是通过将身体垂直投掷而引起的运动。也就是说,在物理学中,垂直投掷是一种身体仅垂直运动的运动,要么将身体向上投掷(垂直向上投掷),要么向下投掷(垂直向下投掷)。

例如,垂直向上扔球就是垂直投掷。由于施加在球上的力,球首先会垂直向上运动,然后球会垂直向下运动,直到在重力的影响下击中地面。

垂直拍摄的特点

现在我们知道了垂直射击在物理学中的定义,让我们看看这种运动有什么特点,以便更好地理解这个概念。

  • 垂直击球的主要特点是身体轨迹完全垂直。因此,进行垂直射击的身体沿着垂直直线移动。
  • 垂直拍摄的另一个特点是忽略与空气的摩擦力。因此,在物理学中,在垂直平面中,运动路径中可能存在的任何类型的摩擦或障碍物都被忽略。
  • 因此,在垂直拍摄中,只有重力影响移动物体的运动。换句话说,作用在身体上的唯一力是重力。
  • 因此,垂直吃水是匀加速直线运动(MRUA),也称为匀变直线运动(MRUV)

垂直拍摄的类型

垂直拍摄有两种类型:

  • 垂直向上射击:身体向上抛起然后下降的垂直射击。例如:垂直向上扔球。
  • 垂直向下射击:垂直向下射击,身体向下投掷,因此身体在任何一点都不会上升,而是下降,直到到达地面。例如:垂直向地面投掷物体。
垂直向上拍摄
垂直击落

请注意,垂直拍摄可以从地面开始,或者如前面的示例所示,从距地面不同的高度开始。

垂直拍摄公式

以下是垂直拍摄的公式(或方程)。因此,这些公式对于解决垂直拍摄问题很有用。

位置

进行垂直射击的物体描述的是直线匀加速运动(MRUA)。因此,可以从 MRUA 位置的公式推导出垂直投掷期间计算身体垂直位置的公式:

y=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2

金子:

  • y

    是进行垂直射击时身体的高度。

  • H

    是身体投影的高度。

  • v_0

    是物体的初速度。

  • t

    是计算身体位置的时刻。

  • t_0

    是初始时刻。

  • g

    是重力加速度,地球上的值为 9.81 m/s 2

注意:请记住,该参考系的坐标原点是地面。所以身体会在y=0的位置与地面发生碰撞,同样的,如果是垂直向上的射击,初速度就会为正(身体在上升),但如果是垂直向下的射击,则初始速度将为负。 (身体下降)。

速度

垂直发射时没有摩擦力,因此移动体描述的是均匀加速的直线运动,因此,我们可以通过以下公式找到任意时刻的速度:

v=v_0-g\cdot (t-t_0)

金子:

  • v

    是给定时刻身体的速度。

  • v_0

    是物体的初速度。

  • g

    是重力加速度,地球上的值为 9.81 m/s 2

  • t

    是计算身体速度的时刻。

  • t_0

    是初始时刻。

注意:请记住,当身体加速时,它具有正号,而当身体减速时,它具有负号。因此,在垂直向上射击中,枪口速度将为正,而在垂直向下射击中,枪口速度将为向下。

加速

在垂直拍摄中,任何类型的摩擦力都被忽略,唯一介入的力是重力。因此,物体的加速度在整个轨迹上是恒定的,其值就是重力的值。

a=-g

金子:

  • a

    是身体的加速度。

  • g

    是重力加速度,地球上的值为 9.81 m/s 2

飞行时间

飞行时间是指身体垂直击球到接触地面所需的时间。简单来说,飞行时间就是物体开始垂直发射到落地之间的时间。

当身体撞击地面时,其垂直位置将为零。因此,要计算飞行时间,您需要将射击垂直位置的方程设置为零,然后从方程中求解时间。

y=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{vol}

最大高度

如果是垂直向下拍摄,逻辑上最大高度就是初始高度。然而,在垂直向上的射击中,当身体速度为零时达到最大高度。

因此,要确定向上垂直射击的最大高度,速度必须等于零,从那里我们将找到达到最大高度的时刻,然后将计算出的时间时刻代入位置方程。 。

v=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{y_{m\'ax}}\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\ couleur{noir}\quad y_{m\'ax}

垂直拍摄公式总结

然后,我们给您留下一张表格,其中包含所有垂直拍摄公式作为摘要:

垂直吃水公式、垂直吃水方程

解决垂直射击练习

  • 将物体从7m的高度垂直向上抛掷,初始速度为12m/s,使物体呈现垂直向上抛掷的效果。身体能达到的最大高度是多少?将重力值接近10 m/s 2

由于是向上垂直射击,速度为零时就会达到最大高度。因此,我们可以通过将速度方程等于零来找到产生最大高度的时间:

\begin{array}{c} v=v_0-g\cdot (t-t_0)\\[2ex]0=12-10\cdot (t-0)\\[2ex]0=12-10t \\[2ex]10t=12\\[2ex]t=\cfrac{12}{10}\\[2ex]t=1,2 \ \cfrac{m}{s}\end{array}[/latex ] Et une fois que l'on connaît le temps pendant lequel la hauteur maximale est atteinte, il suffit de substituer cet instant dans l'équation de la position du tir vertical : [latex]\begin{aligned}y&=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2\\[2ex]y&=7+ 12\cdot (1,2-0)-\cfrac{1}{2}\cdot 10 \cdot (1,2-0)^2 \\[2ex]y&=14,2 \ m\end{aligned}

垂直射击和自由落体

最后,让我们看看垂直射击和自由落体之间有什么区别,因为它们是两种非常相似的运动类型。

在物理学中,自由落体是一种在不施加任何力的情况下将物体从高处落下的运动。使物体在重力作用下垂直直线下降,从而忽略与空气的摩擦力。

垂直投掷和自由落体之间的区别在于,在垂直投掷中,身体具有初速度,而在自由落体中通常没有初速度。

此外,垂直投掷时,身体会上升,而自由落体时,身体总是下降。

请参阅:自由落体的特征

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