Nega to'p 45° da eng uzoqqa uchadi? Nega 30° va 60° bir joyga tushadi? Avval qisqa nazariyani o'qing, keyin zambarakni burib, tezlikni sozlang va qal'alarni, tepalikdagi minoralarni, havodagi sharlarni va yurayotgan aravani nishonga oling. Har bir otish parabola chizadi, R(α) grafigi esa o'zingiz to'ldirasiz.
Havo qarshiligini hisobga olmaymiz. Erkin tushish tezlanishi g = 9,8 m/s².
Zambarak to'pni v tezlik bilan gorizontga α burchak ostida otadi. Bu tezlikni ikkita «yordamchi» tezlikka ajratamiz:
vx = v·cos αvy = v·sin α
Gorizontal tezlik vx butun parvoz davomida o'zgarmaydi. Vertikal tezlik vy ni esa Yer tortadi: u har soniyada g ga kamayadi — avval nolga tushadi (eng baland nuqta), keyin manfiy bo'lib, to'p pastga qaytadi.
x = vx·ty = vy·t − g·t²2
x vaqtga to'g'ri proporsional, y esa kvadrat funksiya — shuning uchun traektoriya parabola.
Nuqtalar har 0,25 s da qo'yilgan: gorizontal oraliqlar teng (vx o'zgarmas), vertikal esa o'zgaradi.
To'p yerga qaytganda y = 0: t·(v·sin α − g·t/2) = 0. Bundan:
t = 2v·sin αg
Eng baland nuqtada vy = 0 bo'ladi (bu t/2 paytda):
H = v²·sin²α2g
Uzoqlik = gorizontal tezlik × uchish vaqti. 2·sin α·cos α = sin 2α ekanini eslang:
R = vx·t = v²·sin 2αg
R formulasida burchak faqat sin 2α ichida. Sinusning eng katta qiymati 1, u 2α = 90° bo'lganda, ya'ni α = 45° da:
Rmax = v²g
v = 20 m/s da Rmax = 400 / 9,8 ≈ 40,8 m. Tekis yerda boshqa har qanday burchak bundan qisqaroq otadi.
sin 2(90° − α) = sin(180° − 2α) = sin 2α
30° va 60° (yoki 20° va 70°) bir xil uzoqlikka tushadi. Farqi: katta burchak balandroq uchadi va havoda uzoqroq turadi.
Zambarak h₀ balandlikda tursa: y = h₀ + vy·t − g·t²/2. To'p uzoqroq uchadi, eng yaxshi burchak esa 45° dan kichik bo'ladi.
Shamol gorizontal tezlanish a beradi: x = vx·t + a·t²/2. Uchish vaqti o'zgarmaydi — u faqat vertikal harakatga bog'liq!
Har bir otish grafikka nuqta qo'shadi. Bir xil tezlikda 10°, 20°, … 80° bilan otib ko'ring — egri chiziq paydo bo'ladi.
Klaviatura: ↑↓ burchak (Shift bilan 0,1°), ←→ tezlik, Probel otish. Telefonda zambarak atrofini barmoq bilan suring.