Калькулятор горизонтального броска

Горизонтальный бросок описывает тело, покидающее возвышенную поверхность со скоростью, направленной параллельно земле. В идеальной кинематической модели горизонтальное и вертикальное движения независимы. После броска горизонтального ускорения нет, поэтому горизонтальная составляющая скорости остаётся постоянной. Сила тяжести ускоряет тело вниз с выбранным ускорением. Сложение этих взаимно перпендикулярных движений даёт знакомую криволинейную параболическую траекторию. Сначала калькулятор определяет время полёта по вертикальному падению. Поскольку начальная вертикальная скорость равна нулю, высота равна половине произведения ускорения свободного падения на квадрат времени. Отсюда время — квадратный корень из удвоенной высоты, делённой на ускорение. Горизонтальная дальность равна начальной скорости, умноженной на время полёта. Вертикальная скорость удара равна ускорению, умноженному на время, а конечная скорость — модуль вектора из горизонтальной и вертикальной составляющих, найденный по теореме Пифагора. Независимость движений объясняет важный вывод: в идеальной модели горизонтальная начальная скорость не меняет время достижения земли. Тело, отпущенное без начальной скорости, и тело, брошенное горизонтально с той же высоты, приземлятся вместе, если начнут движение одновременно при одинаковой силе тяжести. Увеличение горизонтальной скорости повышает лишь дальность и горизонтальный вклад в конечную скорость. Увеличение высоты даёт силе тяжести больше времени, повышая время полёта, дальность и направленную вниз скорость удара. Реальное движение может отличаться, потому что сопротивление зависит от формы, лобовой площади, плотности воздуха, ветра и скорости. На больших расстояниях также важны кривизна Земли, изменение высоты местности, подъёмная сила, вращение и неоднородность поля тяжести. Калькулятор предполагает горизонтальную поверхность прямо под точкой броска, постоянное ускорение, отсутствие сопротивления воздуха и нулевую начальную вертикальную скорость. Он подходит для учебных задач, быстрых оценок, демонстраций и проверки ручных расчётов. Используйте метры, секунды и метры в секунду согласованно. Типичное земное ускорение вблизи уровня моря составляет примерно 9.81 m/s². Изменяемое поле позволяет сравнивать другие планеты или упрощённые учебные значения, например 9.8 или 10 m/s². Высота должна означать вертикальное расстояние от точки броска до уровня приземления, а не длину наклонной плоскости или пройденной телом траектории.