La force sur un projectile après son accélération initiale inclut la force gravitationnelle et la résistance à l'air. Les points de force gravitationnelle verticalement vers le bas. Les points de résistance à l'air opposée à la direction du mouvement. Dans le cas de la chute libre, un projectile peut atteindre une vitesse maximale, ou «vitesse terminale,« passé qui ne sera pas accélérer parce que les forces de la résistance gravitationnelle et de l'air sur l'équilibre. Dans un tel cas, la force nette sur le projectile est égal à zéro.
Instructions
1 Rappelons la deuxième loi de Newton, que la force est égale à la masse multipliée par l'accélération, ou F = ma. Ensuite, la force de gravité sur un projectile est F = mg, où g est la constante gravitationnelle d'accélération, qui est d'environ 9,80 mètres par seconde au carré. Si m est en kilogrammes, alors F est en Newtons.
2 Coder le vecteur de vitesse V. Alors que la force de frottement sur un projectile -C1 V V -C2 mag (V), où le mag (V) est l'amplitude du vecteur V, à savoir la vitesse. (Rappelez-vous, V est un vecteur, avec une composante directionnelle;.. Sens donc, la quadrature V aurait pas fait la direction de la vitesse doit être maintenue) Ici, C1 et C2 sont des constantes qui peuvent être déterminées empiriquement. Pour la plupart des vitesses, le second terme domine parce qu'elle pousse géométriquement au lieu de façon linéaire.
3 Déterminer la force résultante, ou une combinaison des deux forces dans les étapes 1 et 2, à l'aide d'une addition vectorielle. En d'autres termes, fixer la tête du vecteur de la friction force sur la queue du vecteur de force de gravitation, sans changer l'orientation soit vecteur. Ensuite, dessinez un vecteur de la queue du vecteur de frottement à la tête du vecteur gravitationnel. Ceci est la force totale exercée sur le projectile. Bien sûr, lorsque le projectile est en chute libre à la vitesse terminale, le vecteur de friction et le vecteur gravitationnel sont égales et opposées dans la direction, de sorte que l'addition vectorielle produit un vecteur résultant zéro.
Conseils et avertissements
- Pour les objets de faible résistance à l'air, par opposition à une chute de plumes, C2 est plus facile à déterminer que C1. Si vous pouvez déterminer la vitesse terminale de l'objet, alors vous pouvez trouver C2. Pour les formules pertinentes, voir, par exemple, «Mécanique analytique» de Fowles figurant dans la section Références.