Cinematica e moto parabolico

Fonte: Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA

Questo esperimento dimostra la cinematica del movimento in 1 e 2 dimensioni. Questo laboratorio inizierà studiando il movimento in 1 dimensione, in costante accelerazione, lanciando un proiettile direttamente verso l'alto e misurando l'altezza massima raggiunta. Questo laboratorio verificherà che l'altezza massima raggiunta sia coerente con le equazioni cinematiche derivate di seguito.

Il movimento in 2 dimensioni sarà dimostrato lanciando la palla con un angolo θ. Usando le equazioni cinematiche di seguito, si può prevedere la distanza da dove atterrerà il proiettile in base alla velocità iniziale, al tempo totale e all'angolo di traiettoria. Ciò dimostrerà il movimento cinematico con e senza accelerazione nelle direzioni y e x,rispettivamente.

1. Movimento in 1 dimensione.

1. Ottieni una palla, un lanciatore con uno stantuffo, due poli, un secchio, due morsetti, un cavo elastico e un bastone da 2 m.
2. Attaccare il lanciatore a un palo, con una lunghezza di 2 m di palo sopra di esso.
3. Utilizzare lo stantuffo per posizionare la palla nel lanciatore alla massima tensione della molla.
4. Inclina il lanciatore direttamente verso l'alto in modo da θ = 0.
5. Lancia la palla e usa un cronometro per misurare il tempo total

I risultati rappresentativi delle fasi 1 e 2 della procedura di cui sopra sono elencati di seguito nella Tabella 1. Questa tabella registra l'altezza massima raggiunta dalla palla in entrambe le dimensioni 1 e 2, con una velocità iniziale nota e un tempo di volo totale. Il valore dello spostamento verticale massimo misurato sperimentalmente viene confrontato con quello calcolato utilizzando l'equazione 15, il cui valore si trova anche di seguito. La tabe.

La cinematica viene utilizzata in una vasta gamma di applicazioni. I militari usano queste equazioni cinematiche per determinare il modo migliore per lanciare la balistica. Per una migliore precisione, la resistenza della resistenza dell'aria è inclusa nelle equazioni. I produttori di automobili utilizzano la cinematica per capire le velocità massime e le distanze di arresto. Per decollare, gli aerei devono raggiungere una certa velocità prima di esaurire la pista. Con la cinematica, è possibile calcolare la ...