水平速度:
* 水平方向の力なし: 空気抵抗がない場合、発射体に作用する唯一の力は重力であり、垂直方向に下向きに作用します。水平に作用する力はありません。
* ニュートンの最初の法則: ニュートンの最初の動きの法則は、安静時の物体は安静時に留まり、動きのあるオブジェクトは不均衡な力によって行動されない限り、同じ速度で同じ方向に動き続けると述べています。水平力がないため、水平速度は一定のままです。
垂直速度:
* 重力の影響: 重力は発射体の上に連続的に作用し、下向きに引っ張ります。この力は、重力による加速度として知られる垂直方向に一定の加速を引き起こします(約9.8 m/s²)。
* 変化する速度: 一定の加速があるため、垂直速度は継続的に変化します。発射体が上昇すると(初期の上向き速度に対して重力が作用するため)増加し、下がって(重力が下向きに加速するため)減少します。
キーポイント:
* 空気抵抗の無視: 上記の説明は、無視できる空気抵抗を前提としています。実際のシナリオでは、空気抵抗は水平速度と垂直速度の両方に影響を及ぼし、発射体を減速させます。
* 発射体の経路: 一定の水平速度と変化する垂直速度は、発射体の特徴的な放物線パスにつながります。
例:
ボールを水平に投げることを想像してみてください。ボールは湾曲した経路で移動しますが、水平速度は一定のままです。ボールは重力のために垂直方向に下に落ち、垂直速度が変化します。