O que são eixos principais?


Melhor resposta

Na mecânica clássica, os eixos principais referem-se aos eixos ao longo dos quais se encontram os autovetores do tensor do momento de inércia de um corpo rígido. O momento do tensor de inércia pode, portanto, ser escrito como uma matriz diagonalizável neste quadro, simplificando drasticamente os cálculos relativos ao seu movimento rotacional.

Quanto à forma do corpo rígido, é impossível determinar esta informação com conhecimento apenas dos eixos principais; no entanto, os eixos principais dão origem ao elipsóide de Poinsot “ do objeto, um elipsóide (elipse tridimensional) que descreve o movimento livre de torque do Veja Qual é o significado do elipsóide de Poinsot? para mais detalhes.

Resposta

Certamente, você está se referindo à trajetória de um projétil – os componentes vertical e horizontal de um PROJETOS são independentes uns dos outros.

Um projétil é um objeto sobre o qual a única força atuando é a gravidade. Os projéteis experimentam um movimento horizontal , bem como um movimento vertical . Isto é, conforme eles se movem horizontalmente, eles também se movem verticalmente. Estes são os dois componentes do movimento do projétil.

Isaac Newton estava interessado em dois aspectos da órbita da Lua:

1) Por que, se todos os objetos sentem a aceleração devido à gravidade em direção à Terra, a Lua não vem despencando do céu e caindo na Terra? e,

2) Por que, se os objetos se movem com velocidade e direção constantes até que sejam acionados por uma força externa , a Lua se move em um círculo em vez de uma linha reta?

Ele criou um experimento mental , em que um canhão foi colocado no topo de uma montanha alta e disparado horizontalmente. Se não houvesse gravidade, a bala de canhão continuaria seu movimento horizontal a uma velocidade constante. Isso é consistente com lei da inércia – ou a Primeira Lei do Movimento de Newton. E então, se apenas caísse do repouso na presença da gravidade, a bala de canhão aceleraria para baixo, ganhando velocidade a uma taxa de 9,8 m / s a ​​cada segundo. Isso é consistente com nossa concepção de objetos em queda livre acelerando a uma taxa conhecida como aceleração da gravidade ou a segunda lei do movimento de Newton.

Imagem cortesia de: Características da trajetória de um projétil

Continuando o experimento de pensamento, se a bala de canhão for disparada horizontalmente na presença da gravidade, ela manterá o mesmo movimento horizontal de antes – uma velocidade horizontal constante (ignorando o ar resistência) e a força da gravidade atuará sobre a bala de canhão para causar o mesmo movimento vertical de antes – uma aceleração para baixo. A bala de canhão cairá à mesma distância de quando foi simplesmente jogada do repouso, embora para mais longe . Vemos que a presença da gravidade não afeta o horizonte movimento interno do projétil.

A força da gravidade atua para baixo e é incapaz de alterar o movimento horizontal. Deve haver uma força horizontal para causar uma aceleração horizontal. Estamos cientes de que a única força que atua sobre o projétil é a força vertical. A força vertical é perpendicular ao movimento horizontal e não o afetará, pois os componentes perpendiculares do movimento são independentes uns dos outros. Assim, o projétil viaja com uma velocidade horizontal constante e uma aceleração vertical para baixo.

Para completar o experimento de pensamento, se a bala de canhão for disparada com força suficiente, ela irá tão rápido que cai em todo o mundo, ou seja, está em órbita! O movimento horizontal supera a força da gravidade para baixo.

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