不同物理场景下抛体运动规律及应用的研究文献综述

 2022-08-26 04:08

抛体运动的研究

摘要：抛体运动在体育运动、炮弹等场景下有较多的应用，在忽略空气阻力，把地球作为惯性参考系的近似下，视抛体运动为平面曲线运动，把物体当成质点能得到的理想化模型，至今已有较多的研究，并有了较全面的结论。在空气阻力与速度次方成比例的情况下的抛体运动规律，考虑地球自转时抛体运动的偏移以及体育运动中最佳的出手角度和出手速度等方面的探讨目前已发表的文献中也有论述。本文主要从抛体运动规律来展开分析，并关注在实际生活场景下的抛体运动模型的应用。

关键字：抛体运动；空气阻力；地球自转；物理场景。

一、空气阻力和地球自转影响下的抛体运动规律

在现实情况下，抛体运动受到的影响主要来源于两个方面：一是地球自转、地理位置等的影响；二是运动过程中空气阻力的影响。其中地球自转能产生两个力的作用：惯性离心力和科里奥利力。在地球自转和空气阻力共同影响下的抛体运动模型十分复杂，解析法求解十分困难，故研究者一般的讨论通常只涉及低级次的近似解或者仅考虑自转和空气阻力中的一个因素。

（一）只考虑空气阻力，忽略地球自转的影响

假定空气阻力与速度的一次方成正比，比例系数为k，即空气阻力，设抛射体的初速度为，初速度方向和x轴所称的夹角为，抛体受重力，在这种情况下抛体可以看作为速度较小的均匀球体。

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