발사체 운동의 흥미로운 특성

이 애플릿은 발사체 운동의 특성을 보여 준다. 이것은 두 가지의 경우로 작동할 수 있다.

1. 같은 초기 속도를 가진 많은 발사체의 궤적을 살펴 보자.([경우 1])

- 빨간 반원은 모든 발사체의 속도에 비례한다.

- 빨간 곡선 가까이 왼쪽 마우스 버튼으로 드래그하면 속도를 조절할 수 있다.

(혹은 speed= 박스에 값을 넣는다.)

- 발사체의 갯수는 상단에 'count= xxx' 에서 볼 수 있다.

- 녹색 타원 자취는 무엇을 의미할까? 그것은 스스로 찾아 보자.

- [Start]버튼을 누르면, 발사체가 퍼져 나간다.

- 어떤 순간, 모든 발사체의 궤적은 원호를 그린다.

- 원에 대한 방정식을 계산해 보자.

원의 중앙은 속도 v=gt(g : 중력, t : 시간)를 아래로 움직이고, 이 원의 반경 r=vt 이다.

만약, 발사체의 운동을 등속운동 + 자유 낙하 운동(case 2)로 다루면 더 쉬울 것이다.

- 다시 상기 시켜 보자. 녹색 타원 자취는 무엇을 의미하는 것일까?

왜 그 타원에 대한 방정식으로 계산하지 않는 것일까?

- 애플릿을 정지하였을 때, 이 모든 자취를 덮는 것은 포물선이다.

- 다른 초기 속도를 가질 때 어떤 일이 일어 날까?

2. 발사체 운동을 연구하기 위해 [경우 2]를 선택해보자.

- 노란점은 발사체의 출발점이다. 이것은 드래그하여 원하는 위치에 놓을 수 있다.

- 빨간 화살표는 발사체의 초기 속도를 나타낸다.

화살표를 왼쪽 마우스 버튼으로 드래그하면 속도(같은 방향)가 변한다.

화살표를 오른쪽 마우스 버튼으로 드래그하면 방향(같은 속도)이 변한다.

- 회색선은 중력의 작용 없이 나타나는 물체의 궤적을 나타낸다.

- 포물선은 중력장에서 물체에 대한 궤적이다.

- 곡선 위 사이의 수직거리는 그 순간 자유 낙하 거리이다.

- 파란점은 바닥수준까지 있는 범위를 나타낸다.

- [시작]을 누르면 초기 조건에 의해 물체(노란색)는 발사된다.

- 동시에 녹색점은 어떤 초기 속도를 가지고 같은 위치에서 떨어진다.(자유낙하)

- 다른 빨간점은 등속도로 움직인다.(중력에 관계없이)

- 회색점은 경로를 따라 떨어져서 노란점과 만난다.

빨간점의 변위

녹색점의 변위

노란점의 변위

등속운동

자유 낙하 운동

발사체 운동

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