Beste svaret
I klassisk mekanikk refererer hovedakser til aksene langs hvilke egenvektorene i treghetsmomentet tensor til en stiv kropp ligger. Inertimomentet kan således skrives som en diagonaliserbar matrise i denne rammen, noe som dramatisk forenkler beregninger knyttet til dens rotasjonsbevegelse. kunnskap om hovedaksene alene; Hovedaksene gir imidlertid opphav til Poinsots ellipsoid av objektet, en ellipsoid (tredimensjonal ellips) som beskriver den dreiemomentfrie bevegelsen til kropp. Se Hva er betydningen av Poinsots ellipsoid? for mer detaljer.
Svar
Sikkert refererer du til banen til et prosjektil – de vertikale og horisontale komponentene til en PROJEKTIL er uavhengige av hverandre.
Et prosjektil er et objekt som tyngdekraften er den eneste som virker på. Prosjektiler opplever både en horisontal bevegelse , så vel som en vertikal bevegelse . Når de beveger seg horisontalt, beveger de seg også vertikalt. Dette er de to komponentene i prosjektilets bevegelse.
Isaac Newton var interessert i to aspekter av Månens bane:
1) Hvorfor, hvis alle objekter føler akselerasjonen på grunn av tyngdekraften mot jorden, kommer ikke månen til å krasje ut av himmelen og på jorden? og,
2) Hvorfor, hvis objekter beveger seg med konstant hastighet og retning til de blir påvirket av en ekstern kraft , beveger månen seg i en sirkel i stedet for en rett linje?
Han opprettet et tankeeksperiment , der en kanon ble plassert på en høy fjelltopp og avfyrt horisontalt. Hvis det ikke var tyngdekraft, ville kanonkulen fortsette sin horisontale bevegelse med konstant hastighet. Dette stemmer overens med treghetslov – eller Newtons første lov om bevegelse. Og så, hvis bare falt fra hvile i nærvær av tyngdekraften, ville kanonkulen akselerere nedover og øke hastigheten med en hastighet på 9,8 m / s hvert sekund. Dette er i samsvar med vår oppfatning av fritt fallende objekter som akselererer med en hastighet kjent som tyngdekraften eller Newtons andre bevegelseslov.
Bilde med tillatelse fra: Kjennetegn på en prosjektils bane
Fortsettelse av tankeeksperimentet, hvis kanonkulen blir avfyrt horisontalt i nærvær av tyngdekraften, vil kanonkulen opprettholde samme horisontale bevegelse som før – en konstant horisontal hastighet (ignorerer luft motstand) og tyngdekraften vil påvirke kanonkulen for å forårsake samme vertikale bevegelse som før – en akselerasjon nedover. Kanonkulen vil falle i samme avstand som den gjorde da den bare ble falt fra hvile, om enn lenger unna Vi ser at tilstedeværelsen av tyngdekraft ikke påvirker horisonten ntal bevegelse av prosjektilet.
Tyngdekraften virker nedover og er ikke i stand til å endre den horisontale bevegelsen. Det må være en horisontal kraft for å forårsake en horisontal akselerasjon. Vi er klar over at den eneste kraften som virker på prosjektilet er den vertikale kraften. Den vertikale kraften er vinkelrett på den horisontale bevegelsen og vil ikke påvirke den siden vinkelrette bevegelseskomponenter er uavhengige av hverandre. Dermed går prosjektilet med en konstant horisontal hastighet og en vertikal akselerasjon nedover.
For å fullføre tankeeksperimentet, hvis kanonkulen blir avfyrt med tilstrekkelig kraft, vil den gå så fort at den faller hele veien rundt i verden, det vil si at den er i bane! Den horisontale bevegelsen overvelder tyngdekraftens nedadgående trekk.