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In der klassischen Mechanik beziehen sich Hauptachsen auf die Achsen, entlang denen die Eigenvektoren des Trägheitsmomenttensors eines starren Körpers liegen. Der Trägheitsmomenttensor kann somit als diagonalisierbare Matrix in diesem Rahmen geschrieben werden, was die Berechnungen in Bezug auf seine Drehbewegung dramatisch vereinfacht.
Was die Form des starren Körpers betrifft, ist es unmöglich, diese Information mit zu bestimmen Kenntnis der Hauptachsen allein; Die Hauptachsen führen jedoch zum Poinsot-Ellipsoid des Objekts, einem Ellipsoid (dreidimensionale Ellipse), das die drehmomentfreie Bewegung des Objekts beschreibt Körper. Siehe Welche Bedeutung hat Poinsots Ellipsoid? Für weitere Details.
Antwort
Sie beziehen sich sicherlich auf die Flugbahn eines Projektils – die vertikalen und horizontalen Komponenten von a PROJEKTILE sind unabhängig voneinander.
Ein Projektil ist ein Objekt, auf das nur die Schwerkraft wirkt. Projektile erfahren sowohl eine horizontale Bewegung als auch eine vertikale Bewegung . Das heißt, wenn sie sich horizontal bewegen, bewegen sie sich auch vertikal. Dies sind die beiden Komponenten der Bewegung des Projektils.
Isaac Newton war an zwei Aspekten der Umlaufbahn des Mondes interessiert:
1) Warum, wenn alle Objekte die Beschleunigung spüren Kommt der Mond aufgrund der Schwerkraft zur Erde nicht vom Himmel auf die Erde? Und
2) Warum, wenn sich Objekte mit konstanter Geschwindigkeit und Richtung bewegen, bis sie von einer äußeren Kraft beaufschlagt werden? Bewegt sich der Mond eher in einem Kreis als in einer geraden Linie?
Er erstellte ein Gedankenexperiment , bei dem eine Kanone auf einem hohen Berggipfel platziert und horizontal abgefeuert wurde. Wenn keine Schwerkraft vorhanden wäre, würde die Kanonenkugel ihre horizontale Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit fortsetzen. Dies stimmt mit der Trägheitsgesetz – oder Newtons erstes Bewegungsgesetz. Und wenn die Kanonenkugel in Gegenwart der Schwerkraft nur aus der Ruhe fallen würde, würde sie nach unten beschleunigen und mit einer Geschwindigkeit von 9,8 m / s pro Sekunde an Geschwindigkeit gewinnen. Dies steht im Einklang mit unserer Vorstellung von frei fallenden Objekten, die mit einer Geschwindigkeit beschleunigen, die als Erdbeschleunigung
Mit freundlicher Genehmigung von: Merkmale der Flugbahn eines Projektils
Wenn das Kanonenexperiment fortgesetzt wird und die Kanonenkugel in Gegenwart der Schwerkraft horizontal abgefeuert wird, behält die Kanonenkugel dieselbe horizontale Bewegung wie zuvor bei – eine konstante horizontale Geschwindigkeit (Luft ignorieren) Widerstand) und die Schwerkraft wirken auf die Kanonenkugel, um dieselbe vertikale Bewegung wie zuvor zu verursachen – eine Abwärtsbeschleunigung. Die Kanonenkugel fällt in der gleichen Entfernung wie beim Fallenlassen aus der Ruhe, wenn auch weiter entfernt Wir sehen, dass das Vorhandensein der Schwerkraft den Horizont nicht beeinflusst Bewegung des Projektils.
Die Schwerkraft wirkt nach unten und kann die horizontale Bewegung nicht ändern. Es muss eine horizontale Kraft vorhanden sein, um eine horizontale Beschleunigung zu bewirken. Wir sind uns bewusst, dass die einzige Kraft, die auf das Projektil wirkt, die vertikale Kraft ist. Die vertikale Kraft ist senkrecht zur horizontalen Bewegung und beeinflusst sie nicht, da senkrechte Bewegungskomponenten voneinander unabhängig sind. Das Projektil bewegt sich also mit einer konstanten Horizontalgeschwindigkeit und einer vertikalen Beschleunigung nach unten.
Um das Gedankenexperiment abzuschließen, wird die Kanonenkugel, wenn sie mit ausreichender Kraft abgefeuert wird, so schnell, dass sie fällt auf der ganzen Welt, das heißt, es ist im Orbit! Die horizontale Bewegung überwältigt die Abwärtsbewegung der Schwerkraft.