上方に投げ上げられた物体の動きには多くの実用的な用途 (ロケットの発射など) があり、物体が最大高さに達すると速度が方向を変えるため、特別な注意が必要です。
物体が垂直に発射される場合 (バレーボールやテニス ボールなど)、その初速度は上を向き、加速度は常に下を向く重力によるものです。
ボールが上昇するにつれて速度は低下し、ボールが最大の高さに達すると速度はゼロになります。その瞬間から、物体は落下し始め、物体が地面に衝突するまでモジュール、つまり速度の値が増加します。これは一定の加速度による動きであるため、次の方程式が適用されます。
v=v 0 +at
v 2 =v 0 2 +2.a(xx 0 )
加速度と初速度の符号は、選択した参照フレームによって異なります。このタイプの動きの例を上の写真に示します。地面を原点とし、上向きの正の方向を持つ基準点を選択できます。位置 x は、地面に対するボールの高さを示します。
加速度が基準フレームの正の方向に上を向いているため、初速度 V 0は正になります。また、加速度は下向き (参照フレームの負の方向) なので、-10 m/s 2になります。ボールの初速度と初期位置がわかれば、上記の方程式を使用して、投げ後の任意の瞬間の速度と位置を計算できます。
下の図は、ボールを垂直上に投げた場合に、ボールの位置 x (高さ)、速度、加速度がどのように変化するかを示しています。最大の高さに達すると速度がゼロになることに注意してください。
