FOTOGRAFIERE ORIZONTALĂ: CARACTERISTICI, FORMULE ȘI ECUAȚII, EXERCIȚII - FIZIC - 2025

Împușcat orizontală este lansarea unui proiectil cu o viteză orizontală de la o anumită înălțime și stânga la acțiunea gravitației. Indiferent de rezistența aerului, calea descrisă de mobil va avea forma unui arc de parabolă.

Proiectarea obiectelor pe orizontală este destul de comună. Proiectilele sunt lansate pentru tot felul de scopuri: de la pietrele cu care au fost bătute barajele la începutul poveștii, la cele desfășurate în sporturile cu minge și sunt urmate îndeaproape de mulțimi.

Figura 1. Fotografiere orizontală cu componente de viteză în roșu. Observați că componenta orizontală rămâne constantă în timp ce verticala crește. Sursa: Wikimedia Commons.

caracteristici

Principalele caracteristici ale fotografierii orizontale sunt:

-Viteza inițială dată proiectilului este perpendiculară pe gravitație.

-Movarea are loc într-un plan, deci este nevoie de două coordonate: x și y.

Poziția, viteza, timpul zborului și intervalul orizontal maxim

Ecuațiile sunt simplificate prin alegerea următoarelor poziții de pornire: x _o = 0 și _o = 0 la locul de lansare. În plus, v _oy = 0, deoarece mobilul este proiectat pe orizontală. Cu această alegere ecuațiile mișcării sunt astfel:

Când timpul nu este disponibil, ecuația referitoare la viteze și deplasări este utilă. Aceasta este valabilă pentru viteza verticală, deoarece orizontala rămâne constantă pe toată durata mișcării:

Timp de zbor

Pentru a calcula timpul de zbor t _zbor , să presupunem că mobilul este proiectat de la o înălțime H deasupra solului. Ca origine a sistemului de referință a fost aleasă la punctul de lansare, când ajunge la sol, se află în poziția –H. Înlocuind acest lucru în ecuația 2) obținem:

Acoperire maximă

Obținerea orizontală se obține prin înlocuirea acestui timp cu x (t):

Exerciții rezolvate

-Exercițiu rezolvat 1

Un elicopter zboară pe orizontală, menținând o înălțare constantă de 580 m atunci când aruncă o cutie care conține mâncare peste o tabără de refugiați. Cutia aterizează la o distanță orizontală de 150 m față de punctul de lansare. Găsiți: a) Timpul de zbor al casetei.

b) Viteza elicopterului.

c) Cât de repede a atins cutia cu pământul?

Soluţie

a) Înălțimea H de la care se lasă mâncarea este H = 500 m. Cu aceste date, la înlocuire, obținem:

b) Elicopterul poartă viteza orizontală inițială v sau _x a pachetului și deoarece una dintre date este x _max :

c) Viteza proiectilului în orice moment este:

Semnul negativ indică faptul că mobilul se deplasează în jos.

-Exercițiu rezolvat 2

Un pachet cade dintr-un avion care zboară orizontal la o înălțime H = 500 m și 200 km / h și trebuie să cadă pe un vehicul deschis care călătorește cu 18 km / h pe șosea. În ce poziție avionul trebuie să renunțe la pachet, astfel încât acesta să cadă în vehicul? Nu luați în considerare rezistența aerului sau viteza vântului.

Figura 2. Schema pentru exercițiul rezolvat 2. Sursa: pregătit de F. Zapata.

Soluţie

Este recomandabil să treceți mai întâi toate unitățile la Sistemul Internațional:

Există două telefoane mobile: avionul (1) și vehiculul (2) și este necesar să alegeți un sistem de coordonate pentru a le localiza pe amândouă. Este convenabil să o faceți la punctul de plecare al pachetului din avion. Pachetul este proiectat pe orizontală cu viteza pe care o transportă avionul: v ₁ , în timp ce vehiculul se deplasează la v ₂ presupus constantă.

-Avion

-Vehicul

Durata zborului pachetului este:

În acest timp, pachetul a cunoscut o deplasare orizontală a:

În acest timp, vehiculul s-a mișcat și pe orizontală:

Dacă avionul aruncă coletul imediat când vede vehiculul trecând pe sub el, nu îl va face să cadă chiar în el. Pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie să o aruncați mai departe:

Referințe

1. Bauer, W. 2011. Fizică pentru inginerie și științe. Volumul 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Serie: fizică pentru știință și inginerie. Volumul 1. Cinematica. Editat de Douglas Figueroa (USB). 117 - 164.
3. Mișcare proiectilă. Recuperat din: phys.libretexts.org.
4. Rex, A. 2011. Fundamentele fizicii. Pearson. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Fizică: concepte și aplicații. Ediția a VII-a. McGraw Hill. 126-131.