Bästa svaret
I klassisk mekanik hänvisar huvudaxlar till de axlar längs vilka egenvektorerna för tröghetsmomentet för en styv kropp ligger. Tröghetsmomentet kan således skrivas som en diagonaliserbar matris i den här ramen, vilket dramatiskt förenklar beräkningarna relaterade till dess rotationsrörelse.
När det gäller formen på den stela kroppen är det omöjligt att bestämma denna information med kunskap om huvudaxlarna ensamma; Men huvudaxlarna ger upphov till Poinsots ellipsoid för objektet, en ellipsoid (tredimensionell ellips) som beskriver vridmomentfri rörelse hos kropp. Se Vad är betydelsen av Poinsots ellipsoid? för mer information.
Svar
Visst hänvisar du till banan för en projektil – de vertikala och horisontella komponenterna i en PROJEKTIL är oberoende av varandra.
En projektil är ett objekt på vilket den enda kraften som verkar är tyngdkraften. Projektiler upplever både en horisontell rörelse , liksom en vertikal rörelse . När de rör sig horisontellt rör sig de också vertikalt. Detta är de två komponenterna i projektilens rörelse.
Isaac Newton var intresserad av två aspekter av Månens omlopp:
1) Varför, om alla objekt känner accelerationen på grund av gravitationen mot jorden, kommer inte månen att krascha ut ur himlen och på jorden? och,
2) Varför, om föremål rör sig med konstant hastighet och riktning tills de påverkas av en yttre kraft , rör sig månen i en cirkel snarare än en rak linje?
Han skapade ett tankeexperiment , där en kanon placerades på en hög bergstopp och avfyrades horisontellt. Om det inte fanns någon gravitation skulle kanonkulan fortsätta sin horisontella rörelse med konstant hastighet. Detta överensstämmer med tröghetslag – eller Newtons första rörelselag. Och sedan, om den bara sjönk från vila i närvaro av tyngdkraften, skulle kanonkulan accelerera nedåt och få fart med en hastighet av 9,8 m / s varje sekund. Detta överensstämmer med vår uppfattning om fritt fallande objekt som accelererar med en hastighet som kallas tyngdacceleration eller Newtons andra rörelselag.
Bild med tillstånd av: Kännetecken för en projektilbana
Fortsättning av tankeexperimentet, om kanonkulan avfyras horisontellt i närvaro av gravitation, skulle kanonkulan bibehålla samma horisontella rörelse som tidigare – en konstant horisontell hastighet motstånd) och tyngdkraften kommer att verka på kanonkulan för att orsaka samma vertikala rörelse som tidigare – en nedåtriktad acceleration. Kanonkulan faller på samma avstånd som den gjorde när den bara tappades från vila, om än längre bort Vi ser att närvaron av gravitation inte påverkar horisonten projektilens ntalrörelse.
Gravitationskraften verkar nedåt och kan inte ändra den horisontella rörelsen. Det måste finnas en horisontell kraft för att orsaka en horisontell acceleration. Vi är medvetna om att den enda kraft som verkar på projektilen är den vertikala kraften. Den vertikala kraften är vinkelrät mot den horisontella rörelsen och påverkar inte den eftersom vinkelräta rörelsekomponenter är oberoende av varandra. Således färdas projektilen med en konstant horisontell hastighet och en vertikal acceleration nedåt.
För att slutföra tankeexperimentet, om kanonkulan avfyras med tillräcklig kraft, kommer den att gå så snabbt att den faller hela vägen runt om i världen, det vill säga det är i omloppsbana! Den horisontella rörelsen överväldiger gravitationens nedåtgående drag.