Vplyv odporu prostredia a rotácie Zeme na pohyb hmotného
bodu v poli zemskej tiaže
Pri odvodení vzťahov pre šikmý vrh sme nebrali do úvahy ani odpor
prostredia ani rotácie Zeme. Ak berieme
do úvahy odpor prostredia, potom trajektória šikmého vrhu má tvar tzv. balistickej
krivky ( červená krivka na Obr. 2.2.5). Otáčanie
Zeme v skutočnosti spôsobuje, že dráha pri šikmom vrhu nie je rovinná,
vrhnuté teleso vybočuje z pôvodnej roviny vrhu.
Obr. 2.2.5: Trajektória šikmého vrhu: zelená krivka bez odporu, červená
krivka pri započítaní odporu prostredia.
Na obr. 2.2.5 sú zobrazené a v tabuľke 2.2.1 uvedené na porovnanie hodnoty doletu, maximálnej výšky
a doby letu pre teleso, ktoré je vrhnuté s počiatočnou rýchlosťou 50 m/s
a pod uhlom 550 v prostredí s odporom a bez odporu.
Vo vzduchu, s odporom prostredia | Vo vákuu, bez odporu prostredia | |
dolet | 110,84 m | 238,78 m |
maximálna výška | 30,75 m | 41,78 m |
doba letu | 4,77 s | 5,83 s |
Tab. 2.2.1: Hodnoty
doletu, maximálnej výšky a doby letu pri šikmom vrhu, s odporom a bez odporu
prostredia.
a | Pozrite si aplet (úloha 1) , ktorý simuluje tieto pohyby. |
Odpor vzduchu a rotácia Zeme vplývajú napr. na pohyb striel z rôznych zbraní.
Aby sa zabránilo odporu vzduchu majú náboje špeciálny tvar vpredu zašpicatený,
ktorý spôsobí, že odpor vzduchu proti pohybu je malý. Napriek tomu má odpor
vzduchu snahu pretočiť strelu naprieč k smeru pohybu, čím by odpor značne
narástol. Aby sa tomu zabránilo, udeľuje sa strelám v hlavni rýchly
otáčavý pohyb prostredníctvom natiahnutého "šraubového" závitu,
ktorý je vyvŕtaný v hlavni. Týmito problémami sa zaoberá špeciálny odbor
nazvaný balistika.