Горизонтальный бросок
Горизонтальный бросок — это движение тела, которому в начальный момент сообщили скорость, направленную горизонтально. В полёте тело одновременно равномерно перемещается по горизонтали и падает вниз под действием силы тяжести.
Как движется тело
Если сопротивлением воздуха пренебречь, на тело действует только сила тяжести. Поэтому по горизонтали оно движется равномерно: за равные промежутки времени проходит равные расстояния. По вертикали тело движется равноускоренно: его вертикальная скорость увеличивается из-за ускорения свободного падения \(g \approx 9{,}8\ \text{м/с}^2\).
Траектория горизонтального броска — парабола. На графиках движения горизонтальная координата изменяется линейно со временем, а вертикальная — пропорционально квадрату времени.
Основные формулы
Здесь \(v_0\) — начальная горизонтальная скорость, \(t\) — время полёта, \(x\) — горизонтальное перемещение, \(y\) — расстояние падения по вертикали. Если тело брошено с высоты \(h\), время падения находят из формулы \(h = \frac{gt^2}{2}\): \(t = \sqrt{\frac{2h}{g}}\). Дальность полёта равна \(L = v_0t\).
Мяч бросили горизонтально со скоростью \(4\ \text{м/с}\) с высоты \(5\ \text{м}\). При \(g \approx 10\ \text{м/с}^2\) время падения \(t=\sqrt{2\cdot5/10}=1\ \text{с}\). За это время мяч пролетит по горизонтали \(L=4\cdot1=4\ \text{м}\).
Горизонтальный бросок — не равнопеременное движение в одном направлении. Ускорение направлено вертикально, поэтому горизонтальная и вертикальная составляющие движения рассматриваются отдельно. Начальная вертикальная скорость равна нулю, но вертикальная скорость во время падения не равна нулю.
Как изменится горизонтальная дальность при увеличении начальной скорости в 2 раза, если высота броска та же?
Главное
- Горизонтальный бросок состоит из равномерного движения по горизонтали и свободного падения по вертикали.
- Время падения определяется высотой, а горизонтальная дальность — произведением начальной скорости на время полёта.
- Траектория тела в идеальном случае является параболой.