物体的运动轨迹在无空气阻力的情况下还会形成抛物线吗

时间:2023-11-15 00:19:03

【题】将物体与水平面成一定的角度抛出,在无空气阻力的情况下,它会形成一条抛物线吗?

物体的运动轨迹在无空气阻力的情况下还会形成抛物线吗

【解】物体在真空中被抛出会沿抛物线运动。这一观点在很多学者的著作中都会被提及。很多人都会相信:抛物线的弧线只是对物体真实弧度的近似描述。不过它只是存在于下述情况之中:物体离地表不远,被掷出去的初速度不大,可以暂时忽略由于重力而减少的速度。如果物体被抛出去以后在空中的重力保持不变,那么它所走过的路径就是一个严整的弧形。但是根据逆平方定律,在现实条件下,随着距离的减小,吸引力也会减小,被抛出的物体应该符合开普勒第一定律(即沿焦距位于地球中心的椭圆运动,如图所示,真空中,被抛出的物体在重力不变的情况下,它走过的路线是以地球中心F点为焦距的椭圆形)。

物体的运动轨迹在无空气阻力的情况下还会形成抛物线吗

所以,严格来讲,在真空中,任何与水平面保持着一定角度的物体被抛出去以后是沿着椭圆弧形运动,而不是沿着抛物线弧形运动的。虽然对现代炮弹速度来讲,两条弹道之间的差异是非常微小的,但是今后的技术还会深入到提速大型液体火箭的层面,那时大气层外的火箭轨道就更无法定义为抛物线了。

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