Name: projectile motion in a soccer kick
Uploaded: 2024-03-07T13:22:15.000Z
Duration: 1 min 23 s
Channel: JoVE

발사체 모션(Projectile Motion)은 중력의 영향만 받는 공중으로 발사되는 물체의 경로를 나타냅니다. 발사체가 발사되는 각도를 발사 각도라고 합니다.
발사체의 움직임에는 수평 및 수직 운동의 두 가지 독립적인 구성 요소가 있습니다.
발사체가 공중에 떠 있으면 다른 힘이 수평 방향으로 발사체를 가속할 수 없습니다.
운동학 방정식을 수평 방향으로 적용하면 발사체의 수평 속도는 비행 내내 일정하게 유지됩니다.
수평 방향을 따른 전체 운동은 하나의 방정식으로만 설명할 수 있습니다.
반대로, 수직 운동은 중력에 의해서만 영향을 받습니다. 운동학 방정식을 사용하여 수직 방향으로의 물체의 움직임을 연구할 수 있습니다.
속도의 수평 및 수직 구성 요소를 계산하면 물체의 결과 속도를 찾을 수 있습니다. 결과 속도는 항상 발사체의 경로에 접합니다.
발사체의 최대 범위는 초기 속도, 발사 각도 및 중력으로 인한 가속도에 따라 다릅니다.

 발사체의 운동

Motion of a Projectile

선수가 공을 공중으로 차면 발사체 움직임이 분명해집니다. 발사 각도, 즉 공이 차는 각도는 발사체의 궤적을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 공이 중력의 영향을 받아 공기 중으로 솟아오를 때 공의 움직임은 수평과 수직이라는 두 가지 독립적인 속도 구성요소로 분리될 수 있습니다.

초기 킥에 의해 제어되는 수평 운동은 축구가 비행하는 동안 일정한 속도를 유지합니다. 수평 방향으로 적용되는 운동 방정식은 하나의 방정식으로 전체 운동을 설명하는 것을 단순화합니다. 반면, 오로지 중력의 영향을 받는 축구공의 수직 운동에 대한 분석은 수직 방향에 특정한 운동 방정식을 사용하여 수행할 수 있습니다.

축구공 속도의 수평 및 수직 성분을 계산하면 항상 발사체의 경로에 접하는 결과 속도를 결정할 수 있습니다. 공이 달성할 수 있는 최대 범위는 초기 속도, 발사 각도 및 공에 작용하는 중력 가속도와 같은 요소에 따라 달라집니다. 힘의 역동적인 상호작용에서 축구의 발사체 운동은 공의 비행을 지배하는 복잡한 물리학의 예입니다.

발사체 모션(Projectile Motion)은 중력의 영향만 받는 공중으로 발사되는 물체의 경로를 나타냅니다. 발사체가 있는 각도는 ...

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Kinematics of a Particle

입자의 운동학

KEY TERMS AND CONCEPTS

핵심 용어 및 개념

projectile motion in a soccer kick

Projectile motion in a soccer kick shows how a ball travels through the air after it is launched. The launch angle, which is the angle of the kick, plays a major role in shaping the path of the ball. Once the ball is in the air, gravity is the only force acting on it.

The ball’s motion can be split into two independent velocity components: horizontal and vertical. The horizontal motion comes from the initial kick and stays at a constant velocity during the flight. Kinematics equations in the horizontal direction can describe that part of the motion with one equation.

The vertical motion is affected only by gravity. Kinematics equations for the vertical direction are used to analyze that part of the path. When the horizontal and vertical components of velocity are calculated, the result is the ball’s resultant velocity, which is always tangent to the projectile’s path.

The maximum range of the ball depends on the initial speed, launch angle, and the acceleration due to gravity. In soccer, this makes projectile motion a clear example of the physics that controls how a kicked ball moves through the air.

Projectile Motion in a Soccer Kick

curvilinear motion: rectangular components

curvilinear-motion-rectangular-components

Curvilinear Motion: Position, Velocity, Acceleration

Curvilinear motion describes an object moving along a curved path. A car on a winding road is a clear example. The object’s position is shown with a position vector in a fixed frame of reference. The unit vector for that position comes from the position vector divided by its magnitude. As the object moves, its position changes with time. The velocity vector is found by taking the time derivative of the position vector. In a fixed frame of reference, the directions of the unit vectors do not...

motion of a projectile

Projectile motion in a soccer kick shows how a ball travels through the air after it is launched. The launch angle, which is the angle of the kick, plays a major role in shaping the path of the ball. Once the ball is in the air, gravity is the only force acting on it. The ball’s motion can be split into two independent velocity components: horizontal and vertical. The horizontal motion comes from the initial kick and stays at a constant velocity during the flight. Kinematics equations in the...

curvilinear motion: normal and tangential components

curvilinear-motion-normal-and-tangential-components

Curved Path Motion in Tangential and Normal Axes

Curved path motion is described with tangential and normal axes. These car-centered coordinates move with the vehicle as it travels. The t-axis points in the direction of increasing position along the curved path. The n-axis is perpendicular to the t-axis and points toward the center of curvature. The path can be split into tiny arc segments. Each segment matches part of a circle with a radius of curvature and a center of curvature. The positive n-direction uses the unit vector u n . This...

curvilinear motion: polar coordinates

Radial and Tangential Motion in Polar Form

Polar coordinates describe curvilinear motion using a radial distance and an angle. The radial coordinate, r, extends from a fixed origin to the particle. The angular coordinate, θ, is measured in radians. It gives the counterclockwise angle between a fixed reference line and the radial line to the particle. The particle’s position is written with a unit vector in the radial direction. Taking the time derivative of that position gives the velocity. That velocity has two parts. One is radial,...

key terms and concepts

Learn how a soccer kick demonstrates projectile motion, with launch angle, horizontal and vertical velocity components, and range explained for high school science.

Projectile Motion in a Soccer Kick | JoVE K12

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Projectile Motion in a Soccer Kick

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