首页物理模拟力学抛体运动

抛体运动模拟

探索物体在重力作用下的运动轨迹,调整各种参数观察它们对抛物线的影响

模拟参数

20.00 m/s
45.00°
9.80 m/s²
0.00

显示选项

单位:

模拟数据

时间

0.00 s

最大高度

0.00 m

水平距离

0.00 m

当前速度

0.00 m/s

位置坐标

X: 0.00 m, Y: 0.00 m

抛体运动理论

基本公式

在理想情况下(忽略空气阻力),抛体运动可以分解为水平方向的匀速运动和垂直方向的匀加速运动:

水平位置: x = v₀·cos(θ)·t

垂直位置: y = v₀·sin(θ)·t - (1/2)·g·t²

最大高度: h = (v₀·sin(θ))²/(2g)

射程: R = (v₀²·sin(2θ))/g

飞行时间: T = (2·v₀·sin(θ))/g

其中,v₀是初始速度,θ是发射角度,g是重力加速度。

有趣的事实

  • 发射角度为45°时,抛射体在无空气阻力情况下达到最大水平射程。
  • 水平射程与发射角度θ和(90°-θ)相同。
  • 考虑空气阻力时,最大射程角度小于45°。
  • 射程与初速度的平方成正比,与重力加速度成反比。
  • 抛体的运动轨迹是一条抛物线(忽略空气阻力时)。

应用实例

  • 体育运动中的投掷项目(铅球、标枪等)
  • 篮球和足球等球类运动中的传球和射门
  • 火炮和导弹的弹道计算
  • 喷泉水流的设计
  • 跳远、跳高等田径项目