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力學 標題:水平拋體運動與參考座標
1:黃福坤 (研究所)張貼:2004-02-01 15:24:00:
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水平拋體運動與參考座標


一架飛機在高空以 18Okm/h的等速度,沿一直線水平飛行。機上搭載有兩名跳傘 員 A和B,準備在空中表演特技。A先從飛機上自靜止跳落,兩秒後B接著跳落,但兩者的傘具暫時皆不張開,而在空申白由下降,回答下列問題(不考慮空氣阻力 的影嚮 , 重力加速度 g=lOm/s') :

    (1)在A跳落6秒後,A和B 之間相距為多少公尺?

    (2)當B剛跳落時,A利用一彈射裝置將一球體以 25m/s 的初速(相對於A)對準B 射出,

      則經幾秒後,B可以接到球?這時A和B 之間相距多遠?

    (3)承上題,若A將此球體以同速改向水乎方向射出,則A所見該球體的運動軌跡 為何?

      又B所見者為何?

以上題目是1998年國際物理奧林匹亞競賽 國家代表隊初選考試(理論試題)的第一題計算題。

本題測驗 學生對於水平拋體(+自由落體)與相對參考座標等概念。是個很不錯的題目,因此將

部份題意寫成以下動畫程式。

    按 Start 後有一藍色球(代替飛機)以水平方向某初速度向右運動,

      每隔 一秒鐘 由藍色球內自由落下一綠色球(代替人 A, B),

      你可以看到每一個綠色球的飛行軌跡以及它們之間的相對位置。

    如果你勾選 info 選項,程式同時會分別顯示每一個球的垂直位置(欄一),相對位移(欄二)

      以及相對位移的差值(對於那些數值熟悉嗎?恰好是?)

    按 Reset 可從頭來過。按滑鼠左鍵可暫停畫面,再按一次則繼續。

    看完以下動畫希望有助於你解決上面的問題。


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