Question

Чому тило, кинуте горызонтально, може так ине впасты на Землю?

Answer 1

У випадку, коли тіло кидають горизонтально, початкова швидкiсть спрямована вздовж осi  x . Це абсолютно те ж саме, що розглядати рух тiла, кинутого пiд кутом до горизонту, з моменту, коли тiло перебуває на максимальнiй висотi. На максимальнiй висотi швидкiсть також спрямована вздовж осi  x . Тобто виходить, що ми вже маємо всі формули.

Лише початок вiдлiку зсунутий для зручностi. Рух починається з  x0=0,y0=H.  

Рiвняння для цього випадку:  

Проекцiя на вiсь  x . Початкова швидкiсть спiвнапрямлена з вiссю  x . Отже, модуль швидкостi дорiвнює проекцiї на вiсь.

{x=v0tvx=v0  

Проекцiя на вiсь  y . Початкова швидкiсть також спiвнапрямлена з вiссю  x . Отже, проекцiя початкової швидкостi на вiсь  y  дорiвнює нулеві. Надалi проекцiя швидкостi зростає за модулем унаслiдок прискорення, але вона вiд’ємна, оскільки вiсь спрямована в протилежному до прискорення напрямку. А початкова координата в обранiй системi координат  y0=H.  

⎧⎩⎨y=H−gt22vy=−gt

Answer 2

Тіло, кинуте горизонтально, може не впасти на Землю завдяки комбінації горизонтальної швидкості та гравітації. Це відомо як горизонтальний рух з початковою швидкістю, і це одна з основних концепцій класичної механіки, розробленої Галілео Галілеєм та Ісааком Ньютоном.

Гравітація притягує тіло до Землі, але якщо воно має початкову горизонтальну швидкість, то воно одночасно рухатиметься вниз під впливом гравітації та вперед завдяки своїй горизонтальній швидкості. Під впливом гравітації траєкторія руху буде кривою, і тіло буде падати, але з великою швидкістю в напрямку, перпендикулярному вектору гравітації.

Цей комбінований рух дозволяє тілу обходити Землю, не падаючи на неї, якщо початкова швидкість достатньо велика. Просте приклад - космічні супутники, які рухаються навколо Землі з великою горизонтальною швидкістю, падаючи при цьому під впливом гравітації, але ніколи не досягають поверхні Землі.