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운동학 및 발사체 운동

Overview

출처: 케트론 미첼 윈, 박사, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

이 실험은 1차원과 2차원의 모션 역학을 보여줍니다. 이 실험실은 투사체를 직접 위쪽으로 발사하고 도달한 최대 높이를 측정하여 일정한 가속 하에 1차원으로 모션을 연구하는 것으로 시작합니다. 이 랩은 도달한 최대 높이가 아래 파생된 운동 방정식과 일치하는지 확인합니다.

2 차원의 모션은 각도 θ에서공을 발사하여 시연됩니다. 아래의 운동 방정식을 사용하여 초기 속도, 총 시간 및 궤적 각도에 따라 발사체가 착륙하는 거리를 예측할 수 있습니다. 이것은 y-및 x-방향에서각각 가속을 사용 하 고 밖으로 운동 모션을 보여줍니다.

Procedure

1. 1 차원으로 움직입니다.

  1. 공, 플런저런서가 있는 런처, 두 개의 기둥, 양동이, 클램프 2개, 번지 코드, 2m 스틱을 획득합니다.
  2. 런처를 극에 부착하고 2m 길이의 극을 위에 부착합니다.
  3. 플런저를 사용하여 최대 스프링 장력으로 런처에 공을 놓습니다.
  4. 발사기를 직접 위쪽으로 각도로 조정하여 θ = 0을 각도합니다.
  5. 공을 실행하고 최대 높이에 도달하는 데 걸리는 총 시간을 측정하기 위해 스톱워치를사용합니다. 초기 위치는 공이 런처를 빠져나가는 곳입니다.
  6. 공은 최대 높이 2m에 도달하고 높이에 도달하면 즉시 멈춥니다.
  7. 단계를 1.5-1.6번 5회 반복하고 계산의 평균 시간을 사용합니다.

2. 2 차원으로 움직입니다.

  1. 런처와 다른 극을 동일한 수평 높이에서 4m 간격으로 설정합

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Results

위의 절차의 1 단계와 2 단계의 대표 결과는 표 1에나와 있습니다. 이 표는 볼이 1치와 2 차원에서 도달한 최대 높이를 기록하며, 알려진 초기 속도와 총 비행 시간을 기록합니다. 실험적으로 측정된 최대 수직 변위의 값은 수학식 15를사용하여 계산된 것과 비교되며, 그 값은 아래에서도 발견된다. 또한 표는 2차원 실험용 볼의 최대 수평 변위를 기?...

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Application and Summary

운동학은 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다. 군은 이러한 운동 방정식을 사용하여 탄도 를 발사하는 가장 좋은 방법을 결정합니다. 더 나은 정확도를 위해, 공기 저항의 드래그는 방정식에 포함되어 있습니다. 자동차 제조업체는 운동학을 사용하여 최고 속도와 정지 거리를 파악합니다. 이륙하기 위해서는 비행기가 활주로에서 떨어지기 전에 특정 속도를 달성해야 합니다. 운동학을 사용...

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Tags
KinematicsProjectile MotionMotion DescriptionOne dimensional MotionTwo dimensional MotionThree dimensional MotionVector QuantitiesPositionDisplacementVelocityAccelerationFree Falling BodiesTrajectories Of ProjectilesOrbits Of PlanetsKinematical EquationsRise And Fall Of An ObjectTwo dimensional Arc Of An ObjectCoordinate SystemFrame Of ReferenceBasketball ThrowPosition UnitsAverage Velocity VyChange In Position yChange In Time tMeters Per SecondInstantaneous Velocity

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0:05

Overview

1:08

Principles of Kinematics and Projectile Motion

5:37

Motion in One Dimension

7:00

Motion in Two Dimensions

8:08

Data Analysis and Results

10:21

Applications

11:15

Summary

이 컬렉션의 비디오:

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