Nejlepší odpověď
V klasické mechanice se hlavní osy vztahují k osám, podél kterých leží vlastní vektory momentu setrvačnosti tuhého tělesa. Okamžik setrvačnosti lze tedy v tomto rámci zapsat jako diagonalizovatelnou matici, což dramaticky zjednodušuje výpočty související s jeho rotačním pohybem.
Pokud jde o tvar tuhého tělesa, není možné tuto informaci určit pomocí znalost pouze hlavních os; hlavní osy však vedou ke vzniku Poinsotova elipsoidu objektu, elipsoidu (trojrozměrná elipsa), který popisuje pohyb bez točivého momentu tělo. Podívejte se, jaký význam má Poinsotův elipsoid? pro více podrobností.
Odpověď
Jistě máte na mysli trajektorii střely – vertikální a horizontální komponenty PROJEKTIL jsou na sobě nezávislé.
Projektil je objekt, na který působí pouze síla – gravitace. Projektily zažívají jak horizontální pohyb , tak i vertikální pohyb . To znamená, že když se pohybují vodorovně, pohybují se také svisle. Jedná se o dvě složky pohybu střely.
Isaaca Newtona zajímaly dva aspekty oběžné dráhy Měsíce:
1) Proč, když všechny objekty cítí zrychlení díky gravitaci k Zemi nevypadá Měsíc z oblohy na Zemi? a,
2) Proč, když se objekty pohybují konstantní rychlostí a směrem, dokud na ně nebude působit vnější síla , pohybuje se Měsíc spíše v kruhu než po přímce?
Vytvořil myšlenkový experiment , ve kterém bylo na vysokou horu umístěno dělo a bylo vystřeleno vodorovně. Pokud by neexistovala gravitace, dělová koule by pokračovala ve svém vodorovném pohybu konstantní rychlostí. To je v souladu s zákon setrvačnosti – nebo Newtonův první zákon pohybu. A pak, kdyby pouze klesl z klidu za přítomnosti gravitace, dělová koule by se zrychlovala dolů a každou sekundu získávala rychlost rychlostí 9,8 m / s. To je v souladu s naší koncepcí volně padajících objektů zrychlujících rychlostí známou jako gravitační zrychlení nebo Newtonův druhý pohybový zákon.
Obrázek s laskavým svolením: Charakteristika trajektorie střely
Pokračováním myšlenkového experimentu, pokud je dělová koule vystřelena vodorovně za přítomnosti gravitace, pak by dělová koule udržovala stejný vodorovný pohyb jako dříve – konstantní vodorovnou rychlost (ignorování vzduchu odpor) a gravitační síla bude působit na dělovou kouli, aby způsobila stejný vertikální pohyb jako předtím – zrychlení dolů. Dělová koule spadne na stejnou vzdálenost, jako když padla z klidu, i když dál Vidíme, že přítomnost gravitace neovlivňuje horizont Konečný pohyb střely.
Gravitační síla působí dolů a nedokáže změnit vodorovný pohyb. Musí existovat vodorovná síla, která způsobí vodorovné zrychlení. Jsme si vědomi, že jedinou silou působící na projektil je vertikální síla. Svislá síla je kolmá na vodorovný pohyb a neovlivní ji, protože kolmé složky pohybu jsou na sobě nezávislé. Takto projektil cestuje konstantní horizontální rychlostí a vertikálním zrychlením směrem dolů.
K dokončení myšlenkového experimentu, pokud je dělová koule vystřelena dostatečnou silou, půjde tak rychle, že spadne po celém světě, to znamená, že je na oběžné dráze! Horizontální pohyb přemůže klesající gravitační tah.