水平投射と斜方投射 問題 解説
水平投射・斜方投射 編
今回は前回の等加速度直線運動の問題を少し応用した水平投射と斜方投射についてみていきます。前回の内容を理解していると簡単にマスターできるのでまだ見てない人はそちらから見てね。
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水平投射とは?
前回等加速度直線運動の例として鉛直投げ下ろしをやったと思います。鉛直投げ下ろしはマンションなどの屋上から真下にボールを投げる運動を例にしましたが、水平投射は名前の通り水平方向にボールを投げた時の運動を言います。
斜方投射とは?
斜方投射は斜め方向にボールを投げ上げた時の運動のことを言います。イメージとしてはキャッチボールの時のボールの軌道を考えたらいいと思います。
最重要ポイント
水平投射と斜方投射に共通したとても重要なポイントがあります。
「それはどちらの運動も2つの運動に分けることができる」ということです。
ざっくりと結論から言うと....
水平投射は等速直線運動と自由落下、斜方投射は等速直線運動と鉛直投げ上げにそれぞれ分けて考えることができます。 このことが理解できると簡単に問題を解くことができます。
少しわかりやすくまとめてみます
水平投射 斜方投射
x方向 等速直線運動 等速直線運動
y方向 自由落下 鉛直投げ上げ
こんな感じでまとめることができます。
問題の解き方
例えば水平投射の問題が出たとします。
t秒後の位置を聞かれたとしたら、x成分に関しては初速×時間(等速なので)、y成分は自由落下の公式を用いて考えてあげればいいです。 当然水平方向の速度しか持たないのでy方向の初速は0です。
次は斜方投射の例です。
t秒後の座標が聞かれたら、x成分に関しては初速×時間(等速なので)、y成分は鉛直投げ上げの公式を用いて考えてあげればいいです。斜方投射の場合は斜めに投げ出すので、初速を分解しxとy方向の初速をそれぞれ出してあげる必要があります。
ほかによくある問題なのですが。最高点にボールが達した時について聞かれることがよくあります。最高点に達した瞬間y方向の速度は0になります。それを鉛直投げ上げの公式に代入してあげれば問題は解けます。
ここで等加速度運動運動の公式の復習
①v=v₀+at ②x=v₀t+at2 ③v2ーv₀2=2ax
問題を解いて実践練習!!
解けたかな? もし分からないところがあれば何度も見直して納得するまで調べつくそう!
これでざっくりと等加速度直線運動の範囲は解説したよ。 これからはどんどん演習を行っていこう。
次回は少しレベルを上げた演習問題を取り上げていくのでぜひ見てね。
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