פיזיקה של מטוס נוטה

אם כדור מגולגל למטה במישור נוטה, האנרגיה הכוללת נשמרת. אנרגיה פוטנציאלית מומרת לאנרגיה קינטית כאשר הכדור מתגלגל למטה. מכאן יהיה מעניין לראות אם האנרגיה נשמרת ולכן אם MGH = 0.5 * M * V * V הוא התנועה במישור משופע אשר נוטה ב 60 מעלות לאופק שונה מנטייה ב 30 מעלות לרוחב. ניכר מאוד כי אורך המישור המשופע לגובה H עבור שני המקרים בהם הצד יהיה נוטה ב 30 מעלות ו 60 מעלות ר 'רוחב האופקי יהיה H * Sin (30) ו- H * Sin (60).

לנפילה חופשית מגובה H, זמן הנסיעה ניתן על ידי המשוואה H = 0.5 g * t * t כאשר t הוא הזמן שלקח לכדור ליפול דרך הגובה H. אז t = sqrt (2 * H / ז). במקרה של המישור המשופע אם H הוא הגובה אורך הצד הוא H / Sin (תטא) כאשר התטא הוא הזווית שעושה הצד המוטה עם האופק. החלפת H / Sin (תטא) במקום H במשוואה נקבל H / Sin (תטא) = 0.5 * g * t * t, אז t = sqrt (2 * H / g * Sin (תטא)).

לגובה של 10 מטר במקרה של נפילה חופשית זה לוקח sqrt (2 * 10 / 9.8) שווה ל- 1.43 שניות. במקרה של מישור נוטה בשיפוע של 30 מעלות לרוחב האופקי, הזמן שנדרש הוא sqrt (20 / g * 0.5) = sqrt (20 / 4.9) = 2.02 שניות. במקרה של הצד המשופע המוטה ב 60 מעלות לרוחב הזמן שנדרש הוא t = sqrt (2 * 10 / 9.8 * 0.866) = 2.37 שניות. ניתן לראות בקלות שהזמן הנדרש גדל ככל וכאשר אורך הצד נוטה גדל.

במקרה של הנפילה החופשית התאוצה אובייקט שנופל למטה נובעת מכוח המשיכה או במילים אחרות g = 9.8 m / sec * sec. במקרה של תנועה לאורך המישור המשופע ניתן לקבוע את האצה נטו על ידי ציור דיאגרמות כוח. הכוח היחיד הפועל על הגוף במהלך החלקתו במורד מקום נוטה הוא כוח הכבידה הטבעי. אז אם הכוח כלפי מטה הוא מ"ג אז מרכיב הכוח לאורך המישור הוא מ"ג * חטא (תטא) ומרכיב הכוח הנורמלי לאובייקט הוא מ"ג * קוס (תטא).

בעיקרו של דבר כאשר השתמשנו במרחק של הצד המשופע במשוואת התנועה כדי להפיק את זמן הנסיעה השתמשנו בתאוצה מתואמת כלפי מטה בגלל כוח המשיכה.

כתיבת תגובה