Pukulan Parabola atau Pergerakan Parabola Formula dan Ciri

The pergerakan parabola o tembakan parabola dalam fizik ia adalah semua pergerakan yang dibuat oleh badan yang trajektorinya mengikuti bentuk parabola. Pukulan parabolic dipelajari sebagai pergerakan badan titik dengan trajektori yang ideal dalam medium tanpa penentangan terhadap kemajuan dan di mana medan graviti dianggap seragam.

Pergerakan parabola adalah pergerakan yang berlaku dalam dua dimensi ruang; iaitu, pada satah ruang. Biasanya ia dianalisis sebagai gabungan dua pergerakan dalam setiap dua dimensi ruang: pergerakan rectilinear seragam yang seragam dan rectilinear menegak seragam dipercepat.

Terdapat banyak kes-kes badan yang menggambarkan pergerakan yang boleh dikaji sebagai tembakan parabolik: melancarkan peluru dengan meriam, trajektori bola golf, jet air dari hos, antara lain.

Indeks

• 1 formula
• 2 Ciri-ciri
• 3 Tembakan parabolic oblique
• 4 Tembakan parabolik mendatar
• 5 Latihan
  • 5.1 Latihan pertama
  • 5.2 Penyelesaian
  • 5.3 Latihan kedua
  • 5.4 Penyelesaian
• 6 Rujukan

Formula

Oleh kerana pergerakan parabolik dibusarkan menjadi dua pergerakan - satu menegak dan satu mendatar - ia mudah untuk menubuhkan satu siri formula bagi setiap arahan pergerakan itu. Oleh itu, pada paksi mendatar anda perlu:

x = x₀ + v_0x ∙ t

v_x = v_0x

Dalam formula ini "t" adalah masa, "x" dan "x"₀"Kedudukan masing-masing dan kedudukan awal pada paksi mendatar, dan" v_x"Dan" v_0x"Sama ada kelajuan dan halaju awal pada paksi mendatar.

Sebaliknya, di paksi menegak ia dipenuhi:

y = y₀ + v_0y ∙ t - 0.5 ∙ g ∙ t²

v_dan = v_0y - g ∙ t

Dalam formula "g" ini adalah pecutan graviti yang nilainya biasanya diambil sebagai 9.8 m / s², "Dan" e "dan₀"Adalah kedudukan dan kedudukan awal pada paksi menegak, dan" v_dan"Dan" v_0y"Sama ada kelajuan dan halaju awal pada paksi menegak.

Begitu juga, benar diberikan sudut lemparan θ:

v_0x = v₀ ∙ cos θ

v_0y = v₀ ∙ sen θ

Ciri-ciri

Pergerakan parabola adalah pergerakan yang terdiri daripada dua pergerakan: satu pada paksi mendatar dan satu pada paksi menegak. Oleh itu, ia adalah pergerakan dua dimensi, walaupun setiap pergerakan bebas dari yang lain.

Ia boleh dianggap sebagai perwakilan pergerakan yang ideal di mana rintangan udara tidak diambil kira dan nilai graviti berterusan dan tidak dapat dianggapkan diandaikan.

Di samping itu, dalam pukulan parabolik dipenuhi, apabila mudah alih mencapai titik ketinggian maksimum, laju pada paksi menegak dibatalkan, kerana jika tidak, badan akan terus naik.

Tembakan parabolic oblique

Pukulan parabolic serong adalah yang di mana bergerak bergerak dengan ketinggian awal sifar; iaitu, berdasarkan paksi mendatar.

Oleh itu, ia adalah pergerakan simetri. Ini menunjukkan bahawa masa yang diperlukan untuk mencapai ketinggian maksimum adalah separuh daripada jumlah masa perjalanan.

Dengan cara ini, masa di mana telefon bimbit semakin meningkat adalah masa yang sama ia semakin menurun. Di samping itu, ia berpuas hati bahawa apabila ia mencapai ketinggian maksimum, kelajuan pada paksi menegak dibatalkan.

Tembakan parabolik mendatar

Pukulan parabolic mendatar adalah kes tertentu tembakan parabola, di mana dua syarat dipenuhi: di satu pihak, bahawa mudah alih memulakan pergerakan dari ketinggian yang ditentukan; dan sebaliknya, halaju awal pada paksi menegak adalah sifar.

Dengan cara tertentu, pukulan parabola mendatar menjadi separuh kedua pergerakan yang diterangkan oleh objek yang mengikuti pergerakan parabola serong.

Dengan cara ini, pergerakan setengah parabola yang menggambarkan tubuh dapat dianalisis sebagai komposisi pergerakan pergerakan rectilinear seragam dan pergerakan menegak jatuh bebas.

Persamaan adalah sama untuk kedua-dua pukulan parabolic serong dan mendatar; hanya keadaan permulaan yang berbeza-beza.

Latihan

Latihan pertama

Peluru dengan halaju awal 10 m / s dan sudut 30 º sehubungan dengan melintang dilancarkan dari permukaan mendatar. Jika anda mengambil nilai pecutan graviti 10 m / s². Kira:

a) Masa yang diperlukan untuk kembali ke permukaan.

b) Ketinggian maksimum.

c) Julat maksimum.

Penyelesaian

a) Kapal peluru mengembalikan ke permukaan apabila ketinggiannya adalah 0 m. Dengan cara ini, menggantikan persamaan kedudukan paksi menegak, diperolehi bahawa:

y = y₀ + v_0y ∙ t - 0.5 ∙ g ∙ t²

0 = 0 + 10 ∙ (dosa 30º) ∙ t - 0,5 ∙ 10 ∙ t²

Persamaan darjah kedua diselesaikan dan kita memperoleh t = 1 s

b) Ketinggian maksimum dicapai apabila t = 0.5 s, kerana pukulan parabolic serong adalah pergerakan simetris.

y = y₀ + v_0y ∙ t - 0.5 ∙ g ∙ t²

y = 0 + 10 ∙ (sin 30º) ∙ 0,5 - 0,5 ∙ 10 ∙ 0,5 ² = 1.25 m

c) Julat maksimum dikira dari persamaan kedudukan paksi mendatar untuk t = 1 s:

x = x₀ + v_0x ∙ t = 0 + 10 ∙ (cos 30º) ∙ 1 = 5 √3 m

Latihan kedua

Objek dengan halaju awal 50 m / s dan sudut 37º sehubungan dengan paksi mendatar dilancarkan. Jika ia mengambil nilai sebagai pecutan graviti adalah 10 m / s², tentukan betapa tinggi objek itu akan 2 saat selepas pelancarannya.

Penyelesaian

Ia adalah pukulan parabolic serong. Persamaan kedudukan pada paksi menegak diambil:

y = y₀ + v_0y ∙ t - 0.5 ∙ g ∙ t²

y = 0 + 50 ∙ (dosa 37º) ∙ 2 - 0,5 ∙ 10 ∙ 2² = 40 m

Rujukan

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Fizik Jilid 1. Cecsa.
2. Thomas Wallace Wright (1896). Unsur-unsur Mekanik Termasuk Kinematik, Kinetik dan Statik. E dan FN Spon.
3. P. P. Teodorescu (2007). "Kinematik". Sistem Mekanikal, Model Klasik: Mekanik zarah. Springer.
4. Pergerakan parabola (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 29 April 2018, dari es.wikipedia.org.
5. Usul projektil. (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 29 April 2018, dari en.wikipedia.org.
6. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Fizik ke-4. CECSA, Mexico.