水平投射


高いところから物体を
水平方向に投げることを
「水平投射」という。

物体が描く軌道は放物線となる。

この水平投射の運動を分析する場合は、
水平方向のx方向と鉛直方向のy方向に
運動を分けて考える。

まず、x方向に関してどのような
運動をするのかというと、
物体が運動中に水平方向には
力を受けないから、
等速直線運動と同じ運動をする、
と考えられる。

水平投射されて運動している物体を
上からライトで照らして、
地面に映った影の運動を頭の中で
イメージしてみよう。

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また、y方向に関しては、
初速度0で重力を受けながら運動するので、
自由落下と同じ運動をする。
つまり、等加速度運動をする。

これもまた、運動している物体を
横からライトで照らして、
壁に映る影がどのような運動を
するのか、と想像すればよい。

では、運動をまとめてみよう。

水平投射
運動を鉛直方向と水平方向に分けて考える。
初速度v0はx方向に平行。

/緤進向:等速度運動
→ 力が働いていないから加速度が0である。
(ア)速度:vx = v0(常に一定)
(イ)変位:x = v0t

鉛直方向(下向き正とする):自由落下
→ 重力加速度gの等加速度運動
(ア)速度:vy = gt
(イ)変位:y=1/2gt2

t秒後の速さ v=√vx2+vy2
(速度のx成分とy成分の合成)

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