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No.1
- 回答日時:
「斜方投射」ですか? 地上の一様な重力下でよいのでしょうか?
速度と軌道のどのような関係を問われているのでしょうか?
まず,あたりまえですが,速度ベクトルは軌道の接線方向になります。
投射点を原点に水平方向(投射の向き)にx軸,鉛直上方にy軸をとります。
初速度の大きさv0,仰角θでの投射を考えます。空気の抵抗は無視します。
投射後の時間 tにおいて,速度成分は,
vx = v0cosθ
vy = v0sinθ - gt
位置座標は,
x = v0cos・t ∴ t = x/(v0cosθ)
y = v0sinθ・t - 1/2・gt^2
t を消去して,軌道は
y = tanθ・x -g/(2v0^2cos^2θ)・x^2
となります。
(x,y)における速度を問われているならば,
vx = v0cosθ
vy = v0sinθ - gx/(v0cosθ)
(x,y)における速さを問われているならばv=√(vx^2+vy^2)ですが,エネルギー保存より,
1/2・mv0^2 = 1/2・mv^2 + mgy ∴ v = √(v0^2 - 2gy)
となります。
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