科学项目
水平和垂直运动
枪射出的子弹与地面平行。在完全相同的时刻,第二颗子弹从枪一样的高度。这颗子弹击中地面吗?
这个经典难题的答案是不直观。这取决于物理学的一个基本事实:垂直和水平运动是完全相互独立的。虽然我们不会发射任何枪支在这次调查,我们将使用一些日常用品来演示一个基本定律,适用于从一个本垒打棒球火箭发射。
问题:
抛射体的垂直和水平运动如何影响另一个?
击中地面第一:一颗子弹从枪或子弹发射水平从相同的高度下降枪吗?
材料
- 椅子
- 滑板
- 足球或篮球
- 一个朋友或志愿者
- 光滑的地板
- 表
- 两个硬币
- 马尼拉文件夹(或一块薄薄的cardboard-something是刚性的,但可以折叠)
过程
滑板
- 有你的朋友或志愿者站或坐在滑板而拿着球。
- 滑板向前滚。
- 滚动时,对滑板的人把球直接到空气中。观察球的轨迹。哪里去了?是人能够抓住球降落吗?
硬币
- 把文件夹切成正方形大约5英寸。
- 褶皱广场2英寸宽的“拍打”。位置的皮瓣棒直上直下。
- 把正方形的桌子角上,这样两个角落伸出桌子边缘。一个在一边,将一枚硬币足够远,是完全清楚的表。另一方面,地方一枚硬币对褶皱。
- 抓住皮瓣和纸板一把锋利的,光滑的转折。你的目标是水平发射的硬币放在与褶皱,同时允许其他硬币直接滴在地上。监听硬币撞击地板的声音。你注意到什么?
结果
滑板
你可能注意到球了,回来在滑板的人,尽管她移动的整个过程。
硬币
通过听硬币,你会听到他们在完全相同的时间倒在了地板上,即使被击中,另一个向下下降。
为什么?
水平和垂直运动是完全相互独立的。如果你站在一个地方,把一个球,它就会回到你的身边。这可能不是一个惊喜。但是球也就会重新回到你的手中跌落即使你是侧向移动。的垂直(向上和向下)的运动球毫无了解水平(横向)运动。当你把球扔骑滑板的时候,球继续横盘整理。因为球保留原来的水平运动后离开你的手,它最终在你的手如果你和球首先抛在一边。
硬币演示显示了同样的事情,你只有更显著。两个硬币从相同的高度同时并开始下降。然而,一个是发射水平表,而其他连续滴下来。直观地说,你可能认为启动的硬币应该撞到地面的时间较长,因为它有一个更大的距离最远,但事实并非如此:他们都同时撞到地面。记住:硬币垂直运动对其一无所知的水平运动,和重力不在乎。当弄清楚需要多长时间硬币击中地面,最重要的是你的身高下降。
现在你知道足以回答最初的问题:这颗子弹击中地面吗?答案是他们都撞到地面在同一时间!
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