Comment résoudre un problème de mouvement de projectile?
Comme il s'agit d'un problème de mouvement de projectile, cependant, il existe différentes valeurs pour l'objet dans les directions x et y.
Le mouvement des projectiles est souvent l'un des sujets les plus difficiles à comprendre dans les cours de physique. La plupart du temps, il n'y a pas de moyen direct d'obtenir la réponse; vous devez résoudre quelques autres variables pour obtenir la réponse que vous recherchez. Cela signifie que pour trouver la distance parcourue par un objet, vous devrez peut-être d'abord trouver le temps qu'il a fallu ou la vitesse initiale. Suivez simplement ces étapes et vous devriez être capable de survoler les problèmes de mouvement des projectiles!
- 1Déterminez de quel type de problème il s'agit. Il existe deux types de problèmes de mouvement de projectile:
- (1) un objet est éjecté d'un sol plus élevé que celui sur lequel il va atterrir.
- (2) l'objet commence au sol, s'envole dans les airs, puis atterrit au sol à une certaine distance de l'endroit où il a commencé.
- 2Dessinez une image. Dessinez le scénario pour voir comment l'objet se déplace.
- 3Étiquetez les distances et les vitesses données dans le problème sur votre image. Vous devriez être capable de regarder l'image et avoir une compréhension claire du chemin et des valeurs donnés dans le problème.
- 4Listez toutes vos variables. Cela peut sembler inutile si votre image est correctement étiquetée, mais garder toutes vos variables ensemble dans une liste vous aidera à montrer ce qui vous manque. Ces variables doivent inclure votre vitesse finale, votre vitesse initiale, la distance, l'accélération et le temps. Comme il s'agit d'un problème de mouvement de projectile, cependant, il existe différentes valeurs pour l'objet dans les directions x et y. Cela signifie que vous devrez faire deux listes. Il est important de lire attentivement la question et d'étiqueter vos valeurs en conséquence.
- 5Assurez-vous que les unités correspondent. Convertissez vos unités en mètres et secondes afin de pouvoir utiliser des constantes pour résoudre le problème.
- 6Utilisez des constantes physiques pour remplir certaines variables inconnues. Dans la direction y, l'accélération sera toujours de -9,8 m/s^2 car il y a toujours une accélération due à la gravité. La vitesse initiale dans la direction y sera également toujours de 0 m/s. Dans la liste des composants x, vos vitesses initiale et finale seront les mêmes, car il n'y a pas de nouvelle force agissant sur l'objet, ce qui signifie que votre accélération sera de 0 m/s^2.
Comment résoudre les problèmes de mouvement des projectiles? - 7Si votre problème est configuré comme le scénario (2), assurez-vous d'utiliser l'angle donné pour décomposer la vitesse initiale en composantes x et y. Dans ce cas, la vitesse initiale dans la direction y n'est pas 0 m/s, mais plutôt Vi*sin(angle). La vitesse initiale dans la direction x est Vi*cos(angle). Si votre problème est configuré comme le scénario (1), la vitesse initiale est simplement celle qui est donnée.
- 8Choisissez une équation cinématique à utiliser. Une fois que vous avez répertorié la plupart de vos variables, choisissez une équation qui vous permettra de résoudre la variable souhaitée. L'image montre des équations que vous pouvez utiliser lorsqu'il vous manque une certaine variable.
- 9Trouvez les variables similaires. Bien que les vitesses et les distances des composantes x et y soient souvent différentes, le temps nécessaire sera toujours le même dans les directions x et y. Si vous êtes bloqué, essayez de résoudre le temps dans un composant afin de pouvoir l'utiliser pour résoudre l'autre composant.
- 10S'il n'y a pas d'équation que vous pouvez utiliser pour résoudre la variable souhaitée, utilisez une équation cinématique et résolvez pour une variable différente. Résolvez autant de variables manquantes que possible pour trouver votre solution.
- 11Après avoir trouvé les variables intermédiaires, utilisez-les pour trouver la variable souhaitée. Utilisez une équation cinématique finale pour résoudre la réponse.
- 12Assurez-vous d'inclure des unités et dessinez un cadre autour de votre réponse.
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Questions et réponses
- Dans un mouvement de projectile, le premier objet est projeté verticalement vers le haut avec une vitesse initiale de 40 m/s. Après deux secondes, un deuxième objet est projeté vers le haut avec la même vitesse. Quelle est la hauteur étaient-ils rencontrés?La hauteur serait de 76644 mètres. Tracez un graphique des deux objets sur le même axe montrant la hauteur de l'objet en fonction du temps. Vous verrez 2 paraboles qui se coupent en un point. On vous demande de trouver la hauteur de ce point. Vous pouvez le faire si vous égalisez les équations de chaque parabole. Les équations seraient basées sur s = ut + (at^2)/2 où s est la hauteur, u est la vitesse initiale, t est le temps écoulé et a est l'accélération due à la gravité. La première parabole serait s = 40t + (9,81t^2)/2, et la deuxième parabole serait s = 40(t - 2) + (9,81(t - 2)^2)/2.
- Qu'est-ce qu'un mouvement uniforme?Le mouvement dans lequel la vitesse est constante à chaque intervalle car il n'y a pas d'accélération dans la composante de l'axe x.
Questions sans réponse
- Comment trouver les degrés lors de la résolution d'un problème de mouvement de projectile?
- Comment résoudre les problèmes de mouvement des projectiles?
- Comment résoudre un mouvement de projectile si je connais la vitesse, la distance et la hauteur?
En parallèle
