Падіння тіла із початковою швидкістю -- розраховуємо більш складну систему
Спробуємо розширити застосування нашої теорії на випадок, коли початкова швидкість не дорівнює нулю:v_0\neq0.
Повторимо міркування з попередньої статті:
t | v | l |
0 | v_0 | 0 |
\Delta t | v_0 + g \Delta t | v_0 \Delta t |
2\Delta t | v_0 + 2 g \Delta t | v_0 \Delta t + g \Delta t^2 |
3\Delta t | v_0 + 3 g \Delta t | v_0 \Delta t + 2 g \Delta t^2 |
4\Delta t | v_0 + 4 g \Delta t | v_0 \Delta t + 3 g \Delta t^2 |
5\Delta t | v_0 + 5 g \Delta t | v_0 \Delta t + 4 g \Delta t^2 |
і т.д. |
Розраховуємо повне переміщення, майже так само, як раніше: L=v_0 \Delta t + v_0 \Delta t + g \Delta t^2 + v_0 \Delta t + 2 g \Delta t^2 + \\ + v_0 \Delta t + 3 g \Delta t^2 + \ldots + v_0 \Delta t + (N-1) g
\Delta t^2,
де N = \frac{t}{\Delta t} -- кількість проміжків
\Delta t, які складають наш час t. Доданки із g не змінилися, тому, після підсумовування, дадуть все те ж: g \frac{t^2}{2} - g \frac{t \Delta t }{2}. Крім них залишилося N доданків: v_0 \Delta t + v_0 \Delta t + v_0 \Delta t + \ldots + v_0 \Delta t = v_0 N\Delta t = v_0 t.
Отже: L=v_0 t + g \frac{t^2}{2} - g \frac{t \Delta t }{2},
і в границі як завгодно малого \Delta t:L=v_0 t + g \frac{t^2}{2}.
Тепер ми можемо розв'язувати новий клас задач, які безпосередньо стосуються реальності, наприклад, дослідження польоту тіл, підкинутих вверх. Детально їх тут не розглядатимемо, хоча в процесі такого розгляду можна зустріти декілька цікавих нюансів. :-)