קינמטיקה ותנועת קליעים

Overview

מקור: קטרון מיטשל-ווין, PhD, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

ניסוי זה מדגים את הקינטמטיקה של התנועה בממד 1 ו-2. מעבדה זו תתחיל בחקר תנועה בממד אחד, תחת תאוצה מתמדת, על ידי שיגור קליע ישירות כלפי מעלה ומדידת הגובה המרבי שהגיע אליו. מעבדה זו תוודא שהגובה המרבי אליו הגיע עולה בקנה אחד עם המשוואות הקימטיות הנגזרות להלן.

תנועה ב 2 ממדים תודגם על ידי שיגור הכדור בזווית θ. באמצעות המשוואות הקיינמטיות שלהלן, ניתן לחזות את המרחק למקום שבו הקליע ינחת בהתבסס על המהירות הראשונית, הזמן הכולל וזווית המסלול. פעולה זו תדגים תנועה קינאמטית עם האצה החוצה בכיווני y ו- x,בהתאמה.

Procedure

1. תנועה בממד אחד.

להשיג כדור, משגר עם בוכנה, שני קטבים, דלי, שני מלחציים, כבל בנג'י, ומקל 2 מ '.
חבר את המשגר למוט, עם אורך של 2 מ 'של מוט מעליו.
השתמש בוכנה למקם את הכדור במשגר במתח האביב המרבי.
זווית המשגר ישירות כלפי מעלה כך θ = 0.
הפעל את הכדור והשתמש בשעון עצר כדי למדוד את הזמן הכולל t שלוקח לכדור להגיע לגובה המרבי שלו. המיקום הראשוני הוא המקום שבו הכדור יוצא מהמשגר.
שימו לב שהכדור מגיע לגובה מרבי של 2 מטרים ועוצר באופן מיידי כש

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תוצאות מייצגות של שלבים 1 ו- 2 של ההליך לעיל מפורטות להלן בטבלה 1. טבלה זו רושמת את הגובה המרבי אליו הגיע הכדור בממדים 1 ו-2, עם מהירות התחלתית ידועה וזמן טיסה כולל. הערך של ההעתק האנכי המרבי הנמדד באופן ניסיוני מושווה לזה המחושב באמצעות משוואה 15, שערכה נמצא ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

Kinematics משמש במגוון רחב של יישומים. הצבא משתמש במשוואות הקינטמטיות האלה כדי לקבוע את הדרך הטובה ביותר לשגר בליסטיקה. לקבלת דיוק טוב יותר, גרירת התנגדות האוויר כלולה במשוואות. יצרני מכוניות משתמשים בקיינמטיקה כדי להבין מהירויות גבוהות ומרחקי עצירה. כדי להמריא, מטוסים חייבים להגיע למהיר?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. תנועה בממד אחד.

להשיג כדור, משגר עם בוכנה, שני קטבים, דלי, שני מלחציים, כבל בנג'י, ומקל 2 מ '.
חבר את המשגר למוט, עם אורך של 2 מ 'של מוט מעליו.
השתמש בוכנה למקם את הכדור במשגר במתח האביב המרבי.
זווית המשגר ישירות כלפי מעלה כך θ = 0.
הפעל את הכדור והשתמש בשעון עצר כדי למדוד את הזמן הכולל t שלוקח לכדור להגיע לגובה המרבי שלו. המיקום הראשוני הוא המקום שבו הכדור יוצא מהמשגר.
שימו לב שהכדור מגיע לגובה מרבי של 2 מטרים ועוצר באופן מיידי כשהוא מגיע לגובה הזה.
חזור על שלבים 1.5-1.6 חמש פעמים והשתמש בזמן הממוצע לחישובים.

2. תנועה ב-2 מימדים.

הגדר את המשגר ואת הקוטב השני 4 מ 'זה מזה, באותו גובה אופקי. חברו את הדלי לעמוד השני באמצעות חבל המלחציים והבנג'י(איור 2). גובה הדלי צריך להיות זהה לגובה שבו הכדור יוצא מהמשגר.
השתמש בוכנה למקם את הכדור במשגר במתח האביב המרבי.
זווית המשגר בזווית של 45° כך θ = π /4.
השתמש בשעון עצר כדי למדוד את הזמן הכולל שלוקח לכדור לנחות בדלי.
שימו לב לגובה המשוער אליו מגיע הכדור.
חזור על שלבים 2.4-2.5 חמש פעמים והשתמש בזמן הממוצע לחישובים.

איור 2. התקנה ניסיונית.

PLAYLIST

Loading...

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved