HORISONTALT SKUDD: EGENSKAPER, FORMLER OG LIGNINGER, ØVELSER - FYSISK - 2026

Det horisontale skuddet er utsetting av et prosjektil med horisontal hastighet fra en viss høyde og overlatt til tyngdekraften. Uansett luftmotstand vil banen beskrevet av mobilen ha form som en parabolabue.

Å projisere objekter horisontalt er ganske vanlig. Prosjektilene blir lansert for alle slags formål: fra steinene som demningene ble truffet med i begynnelsen av historien, til de som ble utført i ballsporter og blir tett fulgt av folkemengder.

Figur 1. Horisontalt skudd med hastighetskomponenter i rødt. Legg merke til at den horisontale komponenten forblir konstant mens vertikalen øker. Kilde: Wikimedia Commons.

kjennetegn

Hovedegenskapene til det horisontale skuddet er:

-Initialhastigheten gitt til prosjektilet er vinkelrett på tyngdekraften.

-Bevegelsen foregår i et plan, så det tar to koordinater: x og y.

Posisjon, hastighet, tid for flyging og maksimal horisontal rekkevidde

Ligningene forenkles ved å velge følgende startposisjoner: x _o = 0, og _o = 0 på startstedet . Videre v _oy = 0, siden mobilen er projisert horisontalt. Med dette valget er bevegelsesligningene slik:

Når tiden ikke er tilgjengelig, er ligningens hastigheter og forskyvninger nyttige. Dette er gyldig for den vertikale hastigheten, siden horisontalen forblir konstant gjennom hele bevegelsen:

Flytid

For å beregne flytiden t _fly , antar du at mobilen er projisert fra en høyde H over bakken. Siden opprinnelsen til referansesystemet er valgt på startpunktet, når det når bakken, er det i –H-stilling. Ved å erstatte dette i ligning 2) oppnår vi:

Maksimal rekkevidde

Den horisontale rekkevidden oppnås ved å erstatte denne tiden i x (t):

Løste øvelser

-Løst øvelse 1

Et helikopter flyr horisontalt og holder en konstant høyde på 580 m når den slipper en kasse som inneholder mat over en flyktningleir. Boksen lander i en horisontal avstand på 150 m fra lanseringspunktet. Finn: a) Kistens flytid.

b) Helikopterets hastighet.

c) Hvor raskt rørte boksen bakken?

Løsning

a) Høyden H som maten tappes fra er H = 500 m. Med disse dataene får vi når vi erstatter:

b) Helikopteret har den opprinnelige horisontale hastigheten v eller _x av pakken, og siden en av dataene er x _maks :

c) Prosjektilets hastighet når som helst er:

Det negative tegnet indikerer at mobilen beveger seg nedover.

-Løst øvelse 2

En pakke faller fra et fly som flyr horisontalt i en høyde H = 500 m og 200 km / t og må falle på et åpent kjøretøy som kjører i 18 km / t på veien. I hvilken stilling må flyet slippe pakken slik at det faller ned i kjøretøyet? Ikke ta hensyn til luftmotstand eller vindhastighet.

Figur 2. Opplegg for den løste øvelsen 2. Kilde: utarbeidet av F. Zapata.

Løsning

Det anbefales å først overføre alle enhetene til det internasjonale systemet:

Det er to mobiler: fly (1) og kjøretøy (2), og det er nødvendig å velge et koordinatsystem for å lokalisere begge deler. Det er praktisk å gjøre det i startpunktet for pakken på flyet. Pakken projiseres horisontalt med hastigheten som flyet bærer: v ₁ , mens kjøretøyet beveger seg med v ₂ antatt konstant.

-Fly

-Kjøretøy

Varigheten av pakkereisen er:

På dette tidspunktet har pakken opplevd en horisontal forskyvning av:

I denne tiden har kjøretøyet også beveget seg horisontalt:

Hvis flyet slipper pakken umiddelbart når den ser kjøretøyet passere under den, vil det ikke få den til å falle rett i den. For at det skal skje, må du kaste det lenger tilbake:

referanser

1. Bauer, W. 2011. Fysikk for ingeniørvitenskap og vitenskap. Bind 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Serie: Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 1. Kinematikk. Redigert av Douglas Figueroa (USB). 117 - 164.
3. Prosjektil bevegelse. Gjenopprettet fra: phys.libretexts.org.
4. Rex, A. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Physics: Concepts and Applications. 7. utgave. McGraw Hill. 126-131.