초기 속도로 수직 상향. 수직으로 위로 던져진 몸의 움직임. 문제 해결의 예

알려진 바와 같이 신체 자체는 위쪽으로 움직이지 않습니다. 즉, 수직 위쪽으로 특정 초기 속도를 부여해야합니다.

위로 던져진 몸은 경험에서 알 수 있듯이 자유 낙하하는 몸과 동일한 가속도로 움직입니다. 이 가속도는 동일하며 수직 방향으로 아래쪽을 향합니다. 위쪽으로 던져진 물체의 운동 역시 직선 등가속도 운동이고, 물체의 자유 낙하에 대해 작성된 공식은 위쪽으로 던져진 물체의 운동을 설명하는 데에도 적합합니다. 그러나 공식을 작성할 때 가속도 벡터가 초기 속도 벡터를 향한다는 점을 고려해야 합니다. 절대값의 신체 속도는 증가하지 않고 감소합니다. 따라서 좌표축이 위쪽을 향하면 초기 속도의 투영은 양수이고 가속도의 투영은 음수가 되며 공식은 다음과 같은 형식을 취합니다.

위로 던져진 물체는 속도가 감소하면서 움직이기 때문에 속도가 0이 되는 순간이 오게 됩니다. 이 순간 몸은 최대 높이에 도달합니다. 값을 공식 (1)에 대입하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

여기에서 신체가 최대 높이까지 올라가는 데 걸리는 시간을 확인할 수 있습니다.

최대 높이는 공식 (2)에 의해 결정됩니다.

우리가 얻는 공식으로 대체하면

몸이 높이에 도달하면 떨어지기 시작합니다. 속도의 투영은 음수가되고 절대 값은 증가하지만 (공식 1 참조) 높이는 공식 (2)에 따라 시간이 지남에 따라 감소합니다.

공식 (1)과 (2)를 사용하면 물체가 땅에 떨어지는 순간 또는 일반적으로 물체가 던져진 곳(h = 0)까지의 속도가 절대값과 동일하다는 것을 쉽게 확인할 수 있습니다. 신체의 초기 속도와 낙하 시간은 상승 시간과 같습니다.

신체의 추락은 높이에서 신체가 자유낙하하는 것과 별도로 간주될 수도 있습니다. 그런 다음 이전 단락에 제공된 공식을 사용할 수 있습니다.

일. 시체가 25m/초의 속도로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 4초 후 신체의 속도는 얼마입니까? 신체는 어떤 변위를 일으키며 이 시간 동안 신체가 이동한 경로의 길이는 얼마입니까? 해결책. 신체의 속도는 공식으로 계산됩니다.

4초가 끝날 무렵

기호는 속도가 위쪽을 향한 좌표축을 향한다는 것을 의미합니다. 즉, 4초가 끝날 때 몸체는 상승의 가장 높은 지점을 통과하여 이미 아래쪽으로 이동하고 있었습니다.

우리는 공식을 사용하여 신체의 움직임의 양을 찾습니다

이 움직임은 시체가 던져진 위치부터 계산됩니다. 그러나 그 순간 몸은 이미 아래로 움직이고 있었다. 따라서 몸체가 이동한 경로의 길이는 최대 상승 높이에 몸체가 추락한 거리를 더한 것과 같습니다.

공식을 사용하여 값을 계산합니다.

우리가 얻는 값을 대체 : 초

연습 13

1. 화살이 30m/초의 속도로 활에서 수직 위쪽으로 발사됩니다. 얼마나 높이 오를까?

2. 땅에서 수직으로 위로 던져진 시체는 8초 후에 떨어졌습니다. 그것이 어느 정도 높이까지 올라갔는지, 그리고 초기 속도는 얼마였는지 알아보세요.

3. 지상 2m 높이에 위치한 스프링 건에서 공이 5m/초의 속도로 수직 위쪽으로 날아갑니다. 공이 올라갈 최대 높이와 ​​공이 땅에 닿을 때 공의 속도를 결정합니다. 공이 얼마나 오랫동안 날아갔나요? 비행 후 처음 0.2초 동안의 변위는 얼마입니까?

4. 몸이 40m/초의 속도로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 3초와 5초 후에는 어떤 높이에 있게 되며, 어떤 속도를 가지게 될까요? 수용하다

5 두 물체가 서로 다른 초기 속도로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 그중 하나는 다른 것보다 키가 4배나 더 컸습니다. 다른 물체의 초기 속도보다 초기 속도가 몇 배 더 컸습니까?

6. 위쪽으로 던져진 몸이 12m/초의 속도로 창문을 지나 날아갑니다. 같은 창문을 지나서 어떤 속도로 날아갈까요?

물체가 초기 속도 υ 0으로 수직 위쪽으로 던져지면 a = - g = - 9, 81 υ c 2와 같은 가속도로 똑같이 천천히 움직일 것입니다.

그림 1

시간 t 동안의 던지기 높이 h와 간격 t 이후의 속도 υ는 다음 공식에 의해 결정될 수 있습니다.

t m a x는 υ = 0에서 몸체가 최대 높이 h m a x = h에 도달하는 시간이며, 높이 h m a x 자체는 다음 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다.

물체가 h m a x 와 같은 높이에 도달하면 속도는 υ = 0이고 가속도는 g 입니다. 그러면 몸은 이 높이에 머물 수 없게 되어 자유낙하 상태에 들어가게 됩니다. 즉, 위쪽으로 던져진 몸체는 똑같이 느린 동작이며, h m a x에 도달한 후 움직임의 징후가 반대 방향으로 변경됩니다. 초기 이동 높이 h 0 이 무엇인지 아는 것이 중요합니다. 총 시간몸체는 t, 자유 낙하 시간 - t p, 최종 속도 υ k로 지정됩니다. 여기서 우리는 다음을 얻습니다.

물체가 지면에서 수직으로 위쪽으로 던져지면 h 0 = 0입니다.

물체가 이전에 던져졌던 높이에서 물체가 떨어지는 데 필요한 시간은 최대 높이까지 올라가는 데 걸리는 시간과 같습니다.

가장 높은 지점에서는 속도가 0이므로 다음을 볼 수 있습니다.

아래 그래프에 표시된 것처럼 지면에서 수직 위쪽으로 던져진 물체의 최종 속도 υ k 는 크기는 초기 속도 υ 0 과 같고 방향은 반대입니다.

그림 2

문제 해결의 예

시체는 25m 높이에서 15m/s의 속도로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 땅에 닿는 데 얼마나 걸릴까요?

주어진 값: υ 0 = 15m/s, h 0 = 25m, g = 9.8m/s 2.

찾기: t.

해결책

t = υ 0 + υ 0 2 + g h 0 g = 15 + 15 2 + 9.8 25 9.8 = 3.74초

답변: t = 3.74초.

실시예 2

높이 h = 4에서 수직으로 위쪽으로 돌을 던졌습니다. 초기 속도는 υ 0 = 10 m/s입니다. 돌이 최대한 올라갈 수 있는 높이, 비행 시간, 지구 표면에 도달하는 속도, 몸이 이동한 거리를 찾아보세요.

자유 낙하하는 물체는 직선으로 움직일 수도 있고 곡선 경로를 따라 움직일 수도 있습니다. 초기 조건에 따라 다릅니다. 이에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

초기 속도가 없는 자유 낙하 (υ 0 = 0)(그림 1).

선택한 좌표계를 사용하면 신체의 움직임이 다음 방정식으로 설명됩니다.

\(~\upsilon_y = gt, y = \frac(gt^2)(2) .\)

마지막 공식을 통해 신체가 높은 곳에서 떨어지는 시간을 알 수 있습니다. 시간\[~t = \sqrt(\frac(2h)(g))\]. 발견된 시간을 속도 공식에 대입하여 낙하 순간의 물체 속도 계수\[~\upsilon = \sqrt(2gh)\]를 구합니다.

초기 속도로 수직 위쪽으로 던져진 신체의 움직임\(~\vec \upsilon_0\)(그림 2).

신체의 움직임은 다음 방정식으로 설명됩니다.

\(~\upsilon_y = \upsilon_0 - gt, y = \upsilon_0 t - \frac(gt^2)(2) .\)

속도 방정식으로부터 물체는 균일하게 천천히 위쪽으로 이동하여 최대 높이에 도달한 다음 균일하게 가속되어 아래쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 그때를 생각하면 와이 = 시간최대 속도 υ y = 0이고 몸체가 초기 위치에 도달하는 순간 와이= 0이면 \[~t_1 = \frac(\upsilon_0)(g)\]를 찾을 수 있습니다. - 신체가 최대 높이까지 올라가는 시간;

\(~h_(최대) = \frac(\upsilon^2_0)(2g)\) - 최대 높이몸을 들어 올리는 것;

\(~t_2 = 2t_1 = \frac(2 \upsilon_0)(g)\) - 신체의 비행 시간;

\(~\upsilon_(2y) = -\upsilon_0\) - 몸체가 초기 위치에 도달하는 순간의 속도 투영입니다.

문학

Aksenovich L. A. 물리학 고등학교: 이론. 과제. 테스트: 교과서. 일반 교육을 제공하는 기관에 대한 수당. 환경, 교육 / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; 에드. K. S. 파리노. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 14-15.

문제 10001

물체가 초기 속도 v 0 =4 m/s로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 동일한 초기 지점에서 최고 비행 지점에 도달했을 때 두 번째 몸체는 동일한 초기 속도 v0으로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 두 물체가 시작점으로부터 어느 정도의 거리 h에서 만날 것인가? 공기 저항을 무시합니다.

문제 14412

물체가 초기 속도 v 0 = 9.8 m/s로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 0.2초 후 간격 0 ≤ t ≤ 2s에 대해 높이 h와 속도 v 대 시간 t의 그래프를 구성합니다.

문제 14513

질량 m = 1 kg인 돌이 초기 속도 v 0 = 9.8 m/s로 수직 위쪽으로 던져졌습니다. 간격 0 ≤ t ≤ 2s 동안 시간 t에 따른 돌의 운동 Wc, 잠재적 Wp 및 총 W 에너지의 의존성에 대한 그래프를 구성합니다.

문제 13823

물체가 30m/s의 초기 속도로 수직 위쪽으로 던져지고 2.5초 후에 최고 상승점에 도달합니다. 상승하는 동안 신체에 작용하는 공기 저항력의 평균값은 얼마입니까? 체중 40g.

문제 18988

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 15 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.2 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이는 h = 5 m과 같아졌습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 18990

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 20 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 5 m에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 0.1이 지났습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 18992

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 7.5 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.8 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이의 값은 h = 16m이 되었습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 18994

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 25 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 23 m에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 0.32가 지났습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 18996

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 12.5 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.24 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이의 값은 h = 2m이 되었습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 18998

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 22 m/s로 수직 위쪽으로 던져졌고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 21 m에서 떨어졌습니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 0.5가 되었습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19000

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 5 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 1.4 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이는 h = 7m과 같아졌습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19002

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 6.25 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 6 m에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 0.8이 지났습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19004

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 25 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.2 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이는 h = 11m과 같아졌습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19006

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 8 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 19 m에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 1.25가 지났습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19008

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 10 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.7 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이는 h = 3 m과 같아졌습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19010

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 12 m/s로 수직 위쪽으로 던져졌고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 17 m에서 떨어졌습니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 1.0이 되었습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19012

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 20 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H에서 떨어집니다. 두 몸은 동시에 움직이기 시작했고, 시간 t = 0.35 s 후에 거리가 멀어졌습니다. 그들 사이는 h = 5 m과 같아졌습니다. H, t 1을 구하세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19014

몸체 A와 B는 동일한 수직을 따라 서로를 향해 움직입니다. 몸 A는 초기 속도 v 01 = 12.5 m/s로 수직 위쪽으로 던져지고, 몸 B는 초기 속도 v 02 = 0으로 높이 H = 9 m에서 떨어집니다. 몸은 동시에 움직이기 시작했으며 시간 t = 0.4가 지났습니다. s 그들 사이의 거리는 h와 같아졌습니다. H, t 1을 찾으세요. 시체가 만나는 시간을 결정하십시오.

문제 19390

초기 속도 v 0 = 4.9 m/s, 시간 t 1 = 0.2 s 및 t 2 = 0.8로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.5 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19392

초기 속도 v 0 = 4.9 m/s, 시간 t 1 = 0.4 s 및 t 2 = 0.6으로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.5 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19394

초기 속도 v 0 = 19.6 m/s, 시간 t 1 = 0.8 s 및 t 2 = 3.2로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.2 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19396

초기 속도 v 0 = 19.6 m/s, 시간 t 1 = 1.6 s 및 t 2 = 2.4로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.2 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19398

질량이 m = 0.4kg이고 초기 속도 v 0 = 12.25 m/s, 시간 t 1 = 0.5 s 및 t 2 = 2 s로 수직으로 위로 던져진 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19400

순간 t 1 = 1 s 및 t 2 = 1.5 s에서 초기 속도 v 0 = 12.25 m/s로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.4 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19402

초기 속도 v 0 = 2.45 m/s, 시간 t 1 = 0.1 s 및 t 2 = 0.4로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.6 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19404

초기 속도 v 0 = 2.45 m/s, 시간 t 1 = 0.2 s 및 t 2 = 0.3으로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.6 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19406

초기 속도 v 0 = 14.7 m/s, 시간 t 1 = 0.6 s 및 t 2 = 2.4로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.3 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19408

초기 속도 v 0 = 14.7 m/s, 시간 t 1 = 1.2 s 및 t 2 = 1.8로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.3 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19410

초기 속도 v 0 = 9.8 m/s, 시간 t 1 = 0.4 s 및 t 2 = 1.6으로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.25 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19412

초기 속도 v 0 = 9.8 m/s, 시간 t 1 = 0.8 s 및 t 2 = 1.2로 수직으로 위쪽으로 던져진 질량 m = 0.25 kg인 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19414

질량이 m = 0.1 kg인 물체가 초기 속도 v 0 = 24.5 m/s, 시간 t 1 = 1 s 및 t 2 = 4 s로 수직으로 위로 던져진 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

문제 19416

질량이 m = 0.1 kg인 물체가 초기 속도 v 0 = 24.5 m/s, 시간 t 1 = 2 s 및 t 2 = 3 s로 수직으로 위로 던져진 물체의 운동 에너지, 위치 및 총 에너지 값을 계산합니다. . 운동 에너지, 위치 에너지, 총 에너지 대 시간의 그래프를 구성합니다.

이 비디오 튜토리얼은 다음을 대상으로 합니다. 자율 학습주제는 "수직으로 위쪽으로 던져진 신체의 움직임"입니다. 이 수업에서 학생들은 자유 낙하 시 신체의 움직임을 이해하게 됩니다. 교사는 수직으로 위로 던져진 몸의 움직임에 대해 이야기할 것입니다.

이전 강의에서 우리는 자유낙하하는 물체의 움직임에 관한 문제를 살펴보았습니다. 자유 낙하(그림 1)는 중력의 영향을 받아 발생하는 움직임이라는 점을 상기해 보겠습니다. 중력은 지구 중심을 향해 반경을 따라 수직 아래쪽으로 향하게 되며, 중력가속도동시에 와 같습니다.

쌀. 1. 자유낙하

수직으로 위로 던져진 몸의 움직임은 어떻게 다를까요? 초기 속도는 수직 위쪽으로 향한다는 점에서 다릅니다. 즉, 반경을 따라 계산할 수도 있지만 지구 중심을 향하지 않고 반대로 지구 중심에서 위쪽으로 계산할 수 있습니다(그림 1). 2). 그러나 아시다시피 자유 낙하의 가속도는 수직으로 아래쪽을 향합니다. 이는 다음과 같이 말할 수 있음을 의미합니다. 경로의 첫 번째 부분에서 몸체의 위쪽 이동은 느린 동작이 되며, 이 느린 동작은 자유 낙하의 가속도와 중력의 영향으로 발생하기도 합니다.

쌀. 2 수직으로 위로 던져진 몸의 움직임

그림을 보고 벡터의 방향이 어떻게 지정되고 이것이 참조 프레임에 어떻게 맞는지 살펴보겠습니다.

쌀. 3. 수직으로 위로 던져진 몸의 움직임

안에 이 경우참조 프레임은 접지에 연결됩니다. 중심선 아야초기 속도 벡터와 마찬가지로 수직 위쪽을 향합니다. 신체는 아래로 향하는 중력의 영향을 받아 자유 낙하의 가속도를 신체에 전달하며, 이 가속도 역시 아래로 향하게 됩니다.

다음 사항에 주목할 수 있습니다. 천천히 움직여, 특정 높이까지 상승한 다음 빨리 시작하겠습니다넘어지다.

최대 높이를 표시했습니다.

수직 위쪽으로 던져진 물체의 움직임은 자유 낙하 가속도가 일정하다고 간주될 수 있는 지구 표면 근처에서 발생합니다(그림 4).

쌀. 4. 지구 표면 근처

문제의 이동 중에 속도, 순간 속도 및 이동 거리를 결정할 수 있는 방정식을 살펴보겠습니다. 첫 번째 방정식은 속도 방정식입니다. 두 번째 방정식은 운동 방정식입니다. 등가속도 운동: .

쌀. 5. 축 아야상승

첫 번째 기준 틀, 즉 지구와 관련된 기준 틀, 즉 축을 고려해 봅시다. 아야수직으로 위쪽을 향하게 한다(그림 5). 초기 속도도 수직 위쪽으로 향합니다. 이전 강의에서 우리는 이미 중력 가속도가 지구 중심을 향해 반경을 따라 아래쪽으로 향한다고 말했습니다. 따라서 이제 속도 방정식을 이 기준 좌표계에 가져오면 다음을 얻습니다.

이는 특정 시점의 속도를 투영한 것입니다. 이 경우 운동 방정식은 다음과 같은 형식을 갖습니다. .

쌀. 6. 차축 아야아래를 가리키는

축이 아야수직으로 아래쪽을 향하게 합니다(그림 6). 이것으로부터 무엇이 바뀔 것인가?

. 초기 속도의 투영에는 벡터가 위쪽을 향하고 선택한 기준 시스템의 축이 아래쪽을 향하므로 마이너스 기호가 표시됩니다. 이 경우 중력 가속도는 아래쪽을 향하므로 플러스 기호를 갖습니다. 운동 방정식: .

고려해야 할 또 다른 매우 중요한 개념은 무중력의 개념입니다.

정의.무중력- 신체가 중력의 영향을 받아 움직이는 상태.

정의. 무게- 지구에 대한 인력으로 인해 신체가 지지대 또는 서스펜션에 작용하는 힘.

쌀. 7 체중 결정을 위한 그림

지구 근처 또는 지구 표면에서 짧은 거리에 있는 물체가 중력의 영향을 받아만 움직이는 경우 지지대나 서스펜션에 영향을 미치지 않습니다. 이 상태를 무중력이라고 합니다. 무중력은 중력이 없다는 개념과 혼동되는 경우가 많습니다. 이 경우, 무게는 지지대에 가해지는 작용이라는 점을 기억할 필요가 있습니다. 무중력- 지원에 아무런 영향이 없는 경우입니다. 중력은 항상 지구 표면 근처에 작용하는 힘입니다. 이 힘은 지구와의 중력 상호 작용의 결과입니다.

신체의 자유 낙하 및 수직 상향 이동과 관련된 또 다른 중요한 점에 주목합시다. 몸체가 위쪽으로 움직이고 가속도에 따라 움직일 때(그림 8) 몸체가 지지대에 작용하는 힘이 중력을 초과한다는 사실로 이어지는 작용이 발생합니다. 이런 일이 발생하면 신체의 상태를 과부하, 즉 신체 자체가 과부하 상태라고 합니다.

쌀. 8. 과부하

결론

무중력 상태, 과부하 상태는 극단적인 경우입니다. 기본적으로 몸이 움직일 때 수평면, 체중과 중력은 대부분 서로 동일하게 유지됩니다.

참고자료

1. 키코인 I.K., 키코인 A.K. 물리학: 교과서. 9학년용. 평균 학교 -M .: 교육, 1992. - 191 p.
2. 시부킨 D.V. 일반 코스물리학. - M .: 주립 기술 출판사
3. 이론 문헌, 2005. - T. 1. 역학. -P.372.
4. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. 물리학: 문제 해결의 예가 담긴 참고서입니다. - 2판, 개정판. -X.: Vesta: Ranok Publishing House, 2005. - 464p.

1. 인터넷 포털 “eduspb.com”()
2. 인터넷 포털 "physbook.ru"()
3. 인터넷 포털 "phscs.ru"()

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