概念を理解する
* 発射体の動き: 角度で打ち上げられた粒子は、発射体の動きを経験します。 これは、重力の影響のために放物線の経路をたどることを意味します。
* エネルギーの保存: 空気抵抗がない場合、粒子の総機械エネルギー(運動 +電位)は、飛行中ずっと一定のままです。
* 最高点: 軌道の最高点では、粒子の垂直速度が一時的にゼロになります。
派生
1。初期運動エネルギー: 初期運動エネルギー(KE)は「k」として与えられます。これは次のように表現できます。
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k =(1/2) * m * v^2
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ここで、「m」は粒子の質量であり、「V」は初期速度です。
2。初期速度成分: 初期速度「V」は、水平(vx)および垂直(VY)コンポーネントに分解できます。
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vx =v * cos(60°)=(v/2)
vy =v * sin(60°)=(v *√3)/2
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3。最高点の運動エネルギー: 最高点では、垂直速度(VY)がゼロになります。 残りの唯一の速度は、水平速度(vx)です。したがって、最高点の運動エネルギー(ke_max)は次のとおりです。
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ke_max =(1/2) * m * vx^2
=(1/2) * m *(v/2)^2
=(1/8) * m * v^2
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4。初期KEに関連する: Ke_maxは初期運動エネルギーの4分の1であることに注意してください。
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ke_max =(1/8) * m * v^2 =(1/4) * k
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結論
最高点の粒子の運動エネルギーは(1/4)k です 、またはその初期運動エネルギーの4分の1。