放物運動
斜めに投げた物体の動きは、「横向きの等速」と「縦向きの落下」の足し算でできています。
28 m/s
45°
最高到達点
—
飛距離
—
滞空時間
—
ボールを斜めに投げると、軌跡は放物線を描きます。これは 2 つの単純な運動の合成です:
・横方向:力がはたらかないので速さ一定(等速直線運動)
・縦方向:重力で下向きに加速(上がって止まって落ちる)
この 2 つを重ね合わせると放物線に。投げ上げ角度を変えて、飛距離が最大になる角度を探してみてください。
・横方向:力がはたらかないので速さ一定(等速直線運動)
・縦方向:重力で下向きに加速(上がって止まって落ちる)
この 2 つを重ね合わせると放物線に。投げ上げ角度を変えて、飛距離が最大になる角度を探してみてください。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 放物運動=横の等速運動+縦の等加速度運動(落下)の合成。
- 横方向の速さは飛んでいる間ずっと一定。縦方向の速さは上昇中に減り、頂点で 0、下降で増える。
- 空気抵抗を無視すれば、飛距離が最大になるのは 45°(R = v₀²sin2θ / g)。