Bedste svar
I klassisk mekanik henviser hovedakser til akserne, langs hvilke egenvektorerne for inertimomentet af et stift legeme ligger. Inertimomentet kan således skrives som en diagonaliserbar matrix i denne ramme, hvilket dramatisk forenkler beregningerne vedrørende dens rotationsbevægelse.
Hvad angår formen på det stive legeme er det umuligt at bestemme denne information med kendskab til hovedakserne alene; De vigtigste akser giver dog anledning til Poinsots ellipsoid af objektet, en ellipsoid (tredimensionel ellipse), der beskriver momentets frie bevægelse af krop Se hvad er betydningen af Poinsots ellipsoid? for flere detaljer.
Svar
Du henviser helt sikkert til projektilens bane – de lodrette og vandrette komponenter i en PROJEKTIL er uafhængige af hinanden.
Et projektil er et objekt, hvor tyngdekraften er den eneste, der virker. Projektiler oplever både en vandret bevægelse såvel som en lodret bevægelse . Når de bevæger sig vandret, bevæger de sig også lodret. Dette er de to komponenter i projektilets bevægelse.
Isaac Newton var interesseret i to aspekter af Månens bane:
1) Hvorfor, hvis alle objekter føler accelerationen på grund af tyngdekraften mod Jorden, kommer ikke Månen ned fra himlen og på Jorden? og,
2) Hvorfor, hvis objekter bevæger sig med konstant hastighed og retning indtil de bliver påvirket af en ekstern kraft , bevæger månen sig i en cirkel snarere end en lige linje?
Han skabte et tankeeksperiment , hvor en kanon blev placeret på en høj bjergtop og blev affyret vandret. Hvis der ikke var nogen tyngdekraft, ville kanonkuglen fortsætte sin vandrette bevægelse med en konstant hastighed. Dette er i overensstemmelse med inertilovgivning – eller Newtons første bevægelseslov. Og så, hvis blot faldt fra hvile i nærvær af tyngdekraften, ville kanonkuglen accelerere nedad og vinde hastighed med en hastighed på 9,8 m / s hvert sekund. Dette er i overensstemmelse med vores opfattelse af frit faldende objekter, der accelererer med en hastighed kendt som tyngdeacceleration eller Newtons anden bevægelseslov.
Billede med tilladelse fra: Karakteristika for et projektils bane
Fortsættelse af tankeeksperimentet, hvis kanonkuglen fyres vandret i nærvær af tyngdekraften, vil kanonkuglen opretholde den samme vandrette bevægelse som før – en konstant vandret hastighed (ignorerer luft modstand) og tyngdekraften vil virke på kanonkuglen for at forårsage den samme lodrette bevægelse som før – en nedadgående acceleration. Kanonkuglen vil falde i samme afstand som den gjorde, da den blot faldt fra hvile, omend længere væk Vi ser, at tilstedeværelsen af tyngdekraften ikke påvirker horisonten ntal bevægelse af projektilet.
Tyngdekraften virker nedad og er ude af stand til at ændre den vandrette bevægelse. Der skal være en vandret kraft for at forårsage en vandret acceleration. Vi er klar over, at den eneste kraft, der virker på projektilet, er den lodrette kraft. Den lodrette kraft er vinkelret på den vandrette bevægelse og påvirker den ikke, da vinkelrette bevægelseskomponenter er uafhængige af hinanden. Således bevæger projektilet sig med en konstant vandret hastighed og en lodret acceleration nedad.
For at fuldføre tankeeksperimentet, hvis kanonkuglen fyres med tilstrækkelig kraft, vil den gå så hurtigt, at den falder hele vejen rundt om i verden, hvilket betyder at det er i kredsløb! Den vandrette bevægelse overvælder tyngdekraftens nedadgående træk.