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物理科課程 拋體運動
MAY 10 ,2023
<參考PASCO教學資源,轉載請註明出處>
拋體的運動可以透過垂直與水平方向的運動學基礎來描述。假設空氣阻力忽略不計,水平拋射的彈丸僅於垂直y方向上具加速度,而在水平x方向上速度維持恆定,直到彈丸擊中目標。因此,彈丸的水平射程Δx可使用以下等式求得:
-------------------------------(1)
其中vx0為彈丸的初始水平速度,t是飛行時間。為了找到飛行時間t,必須分析彈丸的垂直運動,假設彈丸的初始高度為Δy,其在垂直方向歷經的加速度來自於重力,可透過下方的數學式將t求出:
--------------------(2)
其中ay是重力加速度,vy0是彈丸初始速度的垂直分量。假設彈丸的初始垂直速度為零,則第一項消失,可以重新排列方程式(2)來求解t (用g代替垂直方向的加速度)
--------------------------------(3)
結合方程式(1)和(3)可以得出水平拋射之彈丸初始高度Δy和初速度vx0間的關係
--------------------------(4)
實驗目的
探討水平拋射過程中,如何透過測得的初速度,求得整個運動過程中的水平射程大小
實驗材料與設備
SPARKvue或Capstone軟體 |
ME-6821A 光電閘安裝支架 |
PS-3225 無線智慧光閘 |
ME-8995 桌邊夾 |
ME-6825B 迷你發射器
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白紙*1 |
碳紙*1 |
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方形紙板(25cm*25cm) |
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米尺 |