دینامیک توپ در جسم در حال حرکت
اگر اتوبوس شتاب می گرفت یا کاهش می یافت ، توپ به جای دست شما در جای دیگری می افتاد.
این سوال در مورد پرتاب توپ به صورت عمودی در قطار در حال حرکت نیست. من می پرسم اگر توپ را به صورت افقی در قطار در حال حرکت پرتاب کنم چه اتفاقی می افتد. فرض کنید من رو به درب خروج قطار هستم و یک توپ را از درب خروج بیرون می اندازم. حال سوال من این است که آیا توپ برای یک ناظر یا منحنی بیرونی در یک مسیر مستقیم ادامه خواهد یافت. چگونه به نظر می رسد من گفتم منحنی زیرا از آنجا که قطار در حال حرکت است ، توپ نیز دارای یک حرکت اولیه وارنی عمود بر جهت پرتاب است. تصویر زیر شرح بصری صحنه را نشان می دهد.تصویر
قطار با مقداری سرعت vx بر روی محور z در حال حرکت است و توپ با مقداری سرعت vy در امتداد محور x پرتاب می شود. توپ قبل از اینکه در جهت محور z پرتاب شود نیز دارای سرعت اولیه است. بنابراین آیا توپ در مسیر محور z از یک مسیر منحنی پیروی می کند؟
محور z محوری است که قطار و انسان در طی آن حرکت می کنند.تصویر
ما از اصطکاک هوا و همچنین اثرات جاذبه زمین غافل می شویدشما می گویید vy در امتداد محور x و قطار با vx در امتداد محور z حرکت می کند. این کمی متناقض است. من از سرعت ها استفاده می کنم ، . بنابراین قطار در جهت x حرکت می کند ، توپ به سمت y پرتاب می شود و جهت z به سمت بالا است.
از قطار
از ناظر در قطار ، توپ با یک حرکت مداوم و دور از قطار حرکت می کند. هیچ چیزی باعث کند شدن آن نمی شود. همچنین ، هیچ یک از اجزای vx در حرکت توپ نسبت به قطار وجود ندارد. بنابراین مردی که در قطار قرار دارد توپ را دقیقاً مقابل خود می بیند ، که دورتر پرواز می کند و شروع به سقوط با vz = −gt می کند. یک مسیر منحنی وجود خواهد داشت ، یک سهموی در صفحه y-z ، صفحه ای که قطار عمود بر آن حرکت می کند.شما می توانید این را با بردارهایی مانند این بنویسید ، با g که شتاب ناشی از گرانش است:
این سوال در مورد پرتاب توپ به صورت عمودی در قطار در حال حرکت نیست. من می پرسم اگر توپ را به صورت افقی در قطار در حال حرکت پرتاب کنم چه اتفاقی می افتد. فرض کنید من رو به درب خروج قطار هستم و یک توپ را از درب خروج بیرون می اندازم. حال سوال من این است که آیا توپ برای یک ناظر یا منحنی بیرونی در یک مسیر مستقیم ادامه خواهد یافت. چگونه به نظر می رسد من گفتم منحنی زیرا از آنجا که قطار در حال حرکت است ، توپ نیز دارای یک حرکت اولیه وارنی عمود بر جهت پرتاب است. تصویر زیر شرح بصری صحنه را نشان می دهد.تصویر
قطار با مقداری سرعت vx بر روی محور z در حال حرکت است و توپ با مقداری سرعت vy در امتداد محور x پرتاب می شود. توپ قبل از اینکه در جهت محور z پرتاب شود نیز دارای سرعت اولیه است. بنابراین آیا توپ در مسیر محور z از یک مسیر منحنی پیروی می کند؟
محور z محوری است که قطار و انسان در طی آن حرکت می کنند.تصویر
ما از اصطکاک هوا و همچنین اثرات جاذبه زمین غافل می شویدشما می گویید vy در امتداد محور x و قطار با vx در امتداد محور z حرکت می کند. این کمی متناقض است. من از سرعت ها استفاده می کنم ، . بنابراین قطار در جهت x حرکت می کند ، توپ به سمت y پرتاب می شود و جهت z به سمت بالا است.
از قطار
از ناظر در قطار ، توپ با یک حرکت مداوم و دور از قطار حرکت می کند. هیچ چیزی باعث کند شدن آن نمی شود. همچنین ، هیچ یک از اجزای vx در حرکت توپ نسبت به قطار وجود ندارد. بنابراین مردی که در قطار قرار دارد توپ را دقیقاً مقابل خود می بیند ، که دورتر پرواز می کند و شروع به سقوط با vz = −gt می کند. یک مسیر منحنی وجود خواهد داشت ، یک سهموی در صفحه y-z ، صفحه ای که قطار عمود بر آن حرکت می کند.شما می توانید این را با بردارهایی مانند این بنویسید ، با g که شتاب ناشی از گرانش است:
۳.۲k
۱۹ تیر ۱۴۰۰
دیدگاه ها (۱)
هنوز هیچ دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده است.