Парабола безопасности

В классической механике и баллистике парабола безопасности или парабола безопасности — это огибающая параболических траекторий снарядов , выпущенных из определенной точки с заданной скоростью под разными углами к горизонту в фиксированной вертикальной плоскости . Тот факт, что эта огибающая является параболой, был впервые установлен Эванджелистой Торричелли и позднее был доказан Иоганном Бернулли с использованием методов исчисления бесконечно малых Лейбница .

Параболоид вращения, полученный вращением параболы безопасности вокруг вертикальной оси, является границей зоны безопасности , состоящей из всех точек, которые не могут быть поражены снарядом, выпущенным из данной точки с данной скоростью.

Уравнения

В 2D и при стрельбе по горизонтальной плоскости парабола безопасности может быть представлена ​​уравнением

y = u 2 2 g g x 2 2 u 2 {\displaystyle y={\frac {u^{2}}{2g}}-{\frac {gx^{2}}{2u^{2}}}}

где — начальная скорость снаряда, — гравитационное поле. u {\displaystyle u} g {\displaystyle g}

Характеристики

  • Фокус параболы — позиция стрельбы.
  • Максимальная высота ( ) может быть рассчитана по абсолютному значению в стандартной форме параболы. Она задается как H {\displaystyle H} c {\displaystyle c} H = | c | = u 2 2 g {\displaystyle H=|c|={\frac {u^{2}}{2g}}}
  • Дальность ( ) снаряда может быть рассчитана по значению latus rectum параболы при стрельбе на тот же уровень. Она определяется как R {\displaystyle R} R = | 4 c | = u 2 g {\displaystyle R=|4c|={\frac {u^{2}}{g}}}

Ссылки

  • Филип Робинсон, О геометрическом подходе к движению снаряда, The Mathematical Gazette, т. 82, № 493, 1998, стр. 118–122


Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Parabola_of_safety&oldid=1213455991"