▷ 縦投げ（または縦投げ）

この記事では、物理学における垂直射撃とは何かについて説明します。したがって、垂直面の特性、垂直面の種類、方程式、および段階的に作業した例がわかります。

縦位置撮影とは何ですか？

垂直投げとは、体を垂直に投げることによって引き起こされる動きです。つまり、物理学において、垂直投げとは、体を上向きに投げる（垂直上投げ）か、下に投げる（垂直下投げ）かのいずれかで、体が垂直方向にのみ移動する動作です。

たとえば、ボールを垂直上に投げるのは垂直投げです。ボールは、それに加えられる力によって最初に垂直上向きに移動し、次にボールは重力の影響下で地面に衝突するまで垂直下向きに移動します。

縦位置撮影の特徴

物理学における垂直射撃の定義が分かったので、概念をよりよく理解するためにこのタイプの動きの特徴を見てみましょう。

縦ショットの最大の特徴は、体の軌道が完全に垂直であることです。したがって、垂直方向のショットを行う体は、まっすぐな垂直線に沿って移動します。
空気との摩擦が無視されるのも縦撮りの特徴です。したがって、物理学では、垂直面では、移動経路に存在する可能性のあるあらゆる種類の摩擦や障害物は無視されます。
したがって、垂直ショットでは、移動体の動きに影響を与えるのは重力だけです。つまり、身体に働く力は重力だけです。
したがって、垂直喫水は均一加速直線運動 (MRUA) であり、均一変動直線運動 (MRUV)とも呼ばれます。

縦位置撮影の種類

縦位置撮影には次の 2 種類があります。

バーチカルアップショット：体を上に投げ出してから下ろす縦方向のショット。例: ボールを垂直に上に投げます。
垂直ダウンショット:体を下に投げる垂直ショット。体はいかなる時点でも上昇せず、地面に到達するまで下降します。たとえば、地面に対して物体を垂直に投げます。

垂直方向のショットは地面から開始することも、前の例のように地面から異なる高さから開始することもできることに注意してください。

縦位置射撃の公式

以下は縦位置撮影の公式（方程式）です。したがって、これらの公式は垂直撮影の問題を解決するのに役立ちます。

位置

垂直方向のショットを実行するボディは、直線等加速度運動 (MRUA) を表します。したがって、垂直投げ中の体の垂直位置を計算できる公式は、MRUA の位置の公式から導き出されます。

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

金：

$y$

垂直ショットを行うときの体の高さです。
$H$

本体が突き出た高さです。
$v_0$

は体の初速度です。
$t$

体の位置が計算される瞬間です。
$t_0$

最初の瞬間です。
$g$

は重力による加速度であり、地球上での値は 9.81 m/s ²です。

注:この参照フレームの座標原点は地面であることに注意してください。したがって、ボディは y=0 の位置で地面に衝突します。同様に、垂直上向きのショットの場合、初速度は正になります (ボディは上昇します)。ただし、これが垂直下向きのショットの場合、初速はマイナスになります。（体が下がってしまう）。

スピード

垂直発射では摩擦がないため、モビールは均一に加速された直線運動を表し、したがって、任意の瞬間の速度を求めることができる公式は次のとおりです。

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

金：

$v$

特定の瞬間における体の速度です。
$v_0$

は体の初速度です。
$g$

は重力による加速度であり、地球上での値は 9.81 m/s ²です。
$t$

車体速度が計算される瞬間です。
$t_0$

最初の瞬間です。

注:体の速度が上がるときは正の符号があり、体が減速するときは負の符号があることに注意してください。したがって、垂直上向きのショットでは初速はプラスになりますが、垂直下向きのショットでは初速は下向きになります。

加速度

垂直ショットでは、いかなる種類の摩擦も無視され、介入する唯一の力は重力です。したがって、体の加速度は軌道全体を通じて一定であり、その値は重力の値になります。

$a=-g$

金：

$a$

体の加速度です。
$g$

は重力による加速度であり、地球上での値は 9.81 m/s ²です。

飛行時間

飛行時間は、垂直方向のショットを行った体が地面に触れるまでにかかる時間です。簡単に言えば、飛行時間は機体が垂直に発射され始めてから地面に着地するまでの時間です。

体が地面に着くと、その垂直位置はゼロになります。したがって、飛行時間を計算するには、ショットの垂直位置の方程式をゼロに設定し、その方程式から時間を解く必要があります。

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

最大高さ

垂直下向きショットの場合、論理的には最大高さが初期高さになります。ただし、垂直上向きのショットでは、体の速度がゼロのときに最大高さに達します。

したがって、上向きの垂直ショットでの最大の高さを決定するには、速度がゼロに等しくなければなりません。そこから最大の高さに達する瞬間を見つけて、計算された瞬間を位置方程式に代入します。。

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

縦撮り公式まとめ

次に、垂直射撃のすべての公式をまとめた表を残しておきます。

垂直射撃演習を解決しました

7 m の高さから、初速 12 m/s で物体を垂直上向きに投げます。これにより、体は垂直上向きに投げられます。体が到達できる最大の高さはどれくらいですか?重力の値を 10 m/s ²に近づけます。

垂直上向きのショットなので、速度がゼロのときに最高の高さに達します。したがって、速度方程式をゼロとみなすことで、最大の高さが得られる時間を求めることができます。

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

垂直ショットとフリーフォール

最後に、垂直ショットとフリーフォールの違いを見てみましょう。これら 2 つは非常によく似たタイプの動きです。

物理学における自由落下とは、力を加えずに物体を高所から落下させる動作です。そのため、物体は重力の影響を受けて垂直に直線的に下降し、空気との摩擦は無視されます。

垂直投げと自由落下の違いは、垂直投げでは本体に初速度があるのに対し、自由落下では通常初速度がないことです。

また、垂直に投げる場合は体が上がることがありますが、フリーフォールでは常に体が下がります。

➤参照:自由落下の特性