平抛运动和匀速圆周运动的公式推演.

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  • 平抛运动推导

    1、速度:采用水平竖直方向的直角坐标可得:Vx=V0,Vy=gt,合速度大小为根号下[V0^2+(gt)^2]

    2、位移:x=V0t,y=(gt^2)/2

    3、加速度:采用直角坐标有ax=0,ay=g

    采用自然坐标有an=gcosθ,aτ=gsinθ

    而sinθ=gt/根号下[V0^2+(gt)^2]

    4、轨迹方程:y=(gx^2)/(2V0^2)

    从方程可以看出,此图线是抛物线,过原点,且V0越大射程越大.

    位移方向与水平夹角α:tgα=Sy/Sx=gt/2Vo

    匀速圆周运动向心力公式的推导

    设一质点在A处的运动速度为Va,在运动很短时间⊿t后,到达B点,设此是的速度为Vb

    由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心速度⊿v,在⊿v与Va的共同作用下而运动到B点,达到Vb的速度

    则矢量Va+矢量⊿v=矢量Vb,矢量⊿v=矢量Vb-矢量Va

    用几何的方法可以得到Va与Vb的夹角等于OA与OB的夹角,当⊿t非常小时

    ⊿v/v=s/r(说明:由于质点做匀速圆周运动,所以Va=Vb=v,s表示弧长,r表示半径)

    所以⊿v=sv/r

    ⊿v/⊿t=s/⊿t * v/r,其中⊿v/⊿t表示向心加速度a,s/⊿t 表示线速度

    所以a=v^2/r=rω^2=r4π^2/T^2=r4π^2n^2

    F(向心力)=ma=mv^2/r=mrω^2mr4π^2/T^2