Parabolično gibanje ali gibanje izstrelka je vrsta gibanja, pri katerem predmet sprva dobi začetno hitrost, nato pa na njegovo gibanje v celoti vpliva sila gravitacije. Gibanje izstrelka je dvodimenzionalno gibanje, kombinacija horizontalnega in vertikalnega gibanja, za razliko od premočnega gibanja ali prostega pada, ki sta enodimenzionalna gibanja.
Galileo je pojasnil, da lahko parabolično gibanje razumemo tako, da ločeno obravnavamo vertikalno in horizontalno komponento gibanja. Gravitacijski pospešek deluje le v vertikalni smeri, ne pa v horizontalni. Zato se horizontalna komponenta gibanja izstrelka obravnava kot enakomerno linearno gibanje , vertikalna komponenta paraboličnega gibanja pa kot prosti pad.
Primer težav
1. Vprašanja za nacionalni izpit 2018
Letalo, ki leti vodoravno s hitrostjo 300 m/s na višini 80 metrov, odvrže bombo (g = 10 m/s² ) . Bomba zadene cilj na vodoravni razdalji …… metrov.
Razprava
Znano je:
Začetna hitrost (v o ) = 300 m/s
Višina (v) = 80 m
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Vprašanje: Horizontalna razdalja (x)
Džavab:
Parabolična pot gibanja, kot je prikazana na sliki, je gibanje v navpični smeri analizirano kot gibanje prostega padca , gibanje v vodoravni smeri pa kot enakomerno premočno gibanje.
Horizontalna razdalja se izračuna z uporabo formule za enakomerno linearno gibanje.
x = vt
Opis: x = horizontalna razdalja, v = hitrost v horizontalni smeri, t = časovni interval
Pri enakomernem premočnem gibanju je hitrost telesa konstantna, tako da je hitrost v vodoravni smeri = začetna komponenta hitrosti v vodoravni smeri = začetna hitrost = 300 m/s.
Časovni interval (t) se izračuna z uporabo formule za prosti pad , z analizo gibanja v navpični smeri.
h = ½ gt 2
80 = ½ (10) t²
80 = 5 t 2
80/5 = t²
16 = t²
t = √16
t = 4 sekundi
Horizontalna razdalja:
x = vt = (300)(4) = 1200 metrov
2. Vprašanja za nacionalni izpit 2017
Žoga, vržena pod kotom 30 °, sledi parabolični poti, kot je prikazano na sliki. Pospešek zaradi gravitacije je 10 m/s⁻² , zato je razmerje hitrosti v točkah A, B in C ...
Razprava
Hitrost žoge je sestavljena iz hitrosti v navpični smeri (vy ) in hitrosti v vodoravni smeri (vx ).
Izračunaj v ox :
v ox = v o cos 30 o = 60 cos 30 = 60 ( 0,5 √3 ) = 30 √3 m/s
v oy = v o sin 30 o = 60 sin 30 = 60 (0,5) = 30 m/s
Izračunajte navpično hitrost v točkah A, B in C.
Navpična hitrost v točki A:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(1) = 30 – 10 = 20 m/s
Navpična hitrost v točki B:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(2) = 30 – 20 = 10 m/s
Navpična hitrost v točki C:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(3) = 30 – 30 = 0 m/s
