発射体の動きの基本
* 射影: 初期速度で空中に起動されたオブジェクト。
* 軌跡: 発射体が続く経路。
* 水平方向の動き: X方向における発射体の動き。
* 垂直運動: y方向における発射体の動き。
重要な原則:動きの独立
発射体の動きでは、動きの水平成分と垂直成分は互いに独立しています。これはつまり:
* 水平: 発射体の水平速度は、空気抵抗がない場合は一定のままです。これは、速度を変えるために水平に作用する力がないためです。
* 垂直: 発射体の垂直速度は、重力の影響を受けます。上昇するにつれて遅くなり、最高点で一時的に停止し、後退するとスピードアップします。
空気摩擦(ドラッグ)
空気摩擦は、空気中の物体の動きに反対する力です。それは発射体の速度とは反対方向に作用します。
答え
空気摩擦がない場合、発射体の速度の水平成分は、飛行中ずっと一定のままです。同じ速度で同じ方向に続きます。
例:
ボールを水平に投げると想像してみてください。空気抵抗がなかった場合:
*ボールは一定の速度で水平に移動します。
*ボールは重力のために垂直に落ち、湾曲した経路(放物線)を作成します。
実生活の:
空気摩擦は常に存在するため、発射体の速度の水平成分は徐々に減少します。これが、野球、矢、弾丸などのオブジェクトが最終的に地球に降りてくる理由です。