Contente
- Noções básicas de movimento de projéteis
- Equação de velocidade vertical: movimento de projéteis
- Movimento em um círculo vertical
- Calculadora de velocidade vertical
Quando os projéteis se movem no mundo como o conhecemos, eles se movem pelo espaço tridimensional, entre pontos que podem ser descritos em termos de coordenadas em um (x, y, z) sistema. Quando as pessoas estudam esses projéteis em movimento, sejam objetos em uma competição esportiva, como bolas de beisebol ou aeronaves militares de vários bilhões de dólares, desejam conhecer certos detalhes isolados sobre esses objetos no caminho do espaço, não toda a história de todos os ângulos de uma só vez. .
Os físicos estudam as posições das partículas, a mudança dessas posições ao longo do tempo (ou seja, velocidade) e como essa mudança de posição muda com o tempo (ou seja, aceleração). Às vezes, a velocidade vertical é o item de interesse especial.
Noções básicas de movimento de projéteis
A maioria dos problemas em física introdutória é tratada como tendo componentes horizontais e verticais, representados por x e y respectivamente. A terceira dimensão da "profundidade" é reservada para cursos avançados.
Com isso em mente, o movimento de qualquer projétil pode ser descrito em termos de sua posição (x, y ou ambos), velocidade (v) e aceleração (uma ou g, a aceleração devido à gravidade), tudo em relação ao tempo (t), indicado por subscritos. Por exemplo, vy (4) representa a velocidade vertical (ou seja, no y-direction) no momento t = 4 segundos após a partícula começar a se mover. Da mesma forma, um subscrito de 0 significa t = 0 e informa a posição ou velocidade inicial do projétil.
Normalmente, você só precisa se referir à correta ou equação ou equação dentre as equações clássicas de movimento de projéteis de Newton:
v_ {0x} = v_x x = x_0 + v_xt(As duas expressões acima são apenas para movimento horizontal).
y = y_0 + frac {1} {2} (v_ {0y} + v_y) t v_y = v_ {0y} - gt y = y_0 + v_ {0y} t - frac {1} {2} gt v_y ^ 2 = v_ {0y} ^ 2 + 2g (y - y_0)Equação de velocidade vertical: movimento de projéteis
Qual fórmula de velocidade vertical selecionar na lista acima ao tentar determinar a velocidade vertical (representada por vy0, que é velocidade no tempo t = 0 ou vy, a velocidade vertical em tempo não especificado t) dependerá do tipo de informação que você recebe no início do problema.
Por exemplo, se você receber y0 e y (a mudança total na posição vertical entre t = 0 e o tempo de interesse), você pode usar a quarta equação na lista acima para encontrar v0y, a velocidade vertical inicial. Se, em vez disso, você receber um tempo decorrido para um objeto em queda livre, poderá calcular o quão longe ele caiu e sua velocidade vertical nesse momento usando outras equações.
Movimento em um círculo vertical
Imagine-se balançando um ioiô ou outro objeto pequeno em uma corda em um círculo à sua frente, com o círculo traçado pelo objeto exatamente perpendicular ao chão. Você percebe que o objeto está diminuindo a velocidade ao atingir o topo do balanço, mas mantém a velocidade do objeto alta o suficiente para manter a tensão na corda.
Como você deve ter adivinhado, existe uma equação física descrevendo esse tipo de movimento circular vertical. Nesse tipo de centrípeto movimento circular, a aceleração necessária para manter a corda esticada é v2/ r, Onde v é a velocidade centrípeta e r é o comprimento da corda entre sua mão no objeto.
Resolução da velocidade vertical mínima no topo da corda (onde uma deve ser igual ou superior a g) dá vy = (gr)1/2, o que significa que a velocidade não depende da massa do objeto e apenas do comprimento da sequência
Calculadora de velocidade vertical
Você pode aproveitar uma variedade de calculadoras on-line para ajudá-lo a resolver problemas de física que lidam de alguma forma com um componente vertical de deslocamento e, portanto, possui um projétil com velocidade vertical que você pode querer encontrar em um determinado momento t. Um exemplo desse site é fornecido nos Recursos.