| 力學 標題:拋體運動有趣的性質 |
1:黃福坤 (研究所)張貼:2004-02-01 15:28:00:來自 國立台灣師範大學 註冊且登入者,可下載動畫相關檔案(以電子郵件傳送)離線使用! |
拋體運動有趣的性質
本 Java 動畫程式包含兩個 拋體運動有趣的性質。
1. 觀看初速度相同,但不同角度射出 所有拋體運動軌跡的性質。
如下圖程式中 出現一個紅色的半圓,代表拋體初速率的大小。
你可以於紅色線附近 按下滑鼠鍵後,拖動滑鼠來改變初速率。
也可以於上方 速度= 的空格內輸入數值。
綠色的橢圓代表什麼呢?就留待你去觀察。
按下 開始 後,會有 數量等於 粒子數= 空格內數目的拋體
向上半球面各方向射出去。
每一瞬間 所有拋體的軌跡 呈現出 一個圓弧。(有興趣不妨 導一下軌跡方程式)
此圓弧的圓心 隨時間線性的下降(等速率 V=gt , g= 重力加速度 )
此圓弧的的半徑 隨時間增加。
若是將其想成 無重力場 + 重力場 軌跡的和 就很容易想像。
再次提醒你 觀察 綠色的橢圓代表什麼呢?也導一下軌跡方程吧!
另外當動畫停止時,注意觀察所有軌跡的最外圍(包絡 envelope)
又形成一個 拋物線。此曲線又稱為 安全拋物線。
因為在此曲線外就不會被 拋體擊中(想到好的應用了嗎?)
動畫中 按一下滑鼠鍵會暫停,再按一次則繼續。
按 重置 恢復原來狀況。(此時才能 用滑鼠 再改變 初速度)。
試一試 不同的初速度 又有何影響呢?
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2:黃福坤(研究所)張貼:2009-04-06 21:12:12:地點 台灣台北 [回應上一篇]
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拋體初速度V,與地面夾角θ 因此垂直方向速度Vy=Vcosθ.
因為最高點速度Vy為零
重力加速度 g,因此到最高點時間 t=Vcosθ/g
平均速度 =(0+Vy)/2 =Vcosθ/(2g)
所以最高點距離 =平均速度*時間 =(Vcosθ)2/(2g)
而落地時間是以上時間的兩倍 2*Vcosθ/g
水平速度是 Vsinθ
因此落地距離 =Vsinθ* 2*Vcosθ/g=V2sin2θ/g
以下是兩種可操作的狀況 改變速度觀看拋體軌跡分布
 單獨改變速度或夾角 觀看拋體軌跡 且可從另一個角度觀看運動獨立性 若沒有重力場則物體沿速度方向等速前進 加上重力場則同時落下

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