一飞机上每隔一秒释放一个小球,共放了4个,那么他们在空中的和、轨迹是怎样的? 我选的是4个在一竖直的直线上,他们之间的间距不同,答案选的是间距相同,4个在一竖直的直线上,应该是间距 …
小球释放的空中轨迹
想象一架飞机正在空中水平匀速飞行。此时，飞机每隔一秒从同一位置释放一个小球，总共释放了四个。这些小球离开飞机后，并不会垂直下落，也不会停留在飞机正下方，而是在空中描绘出一条优美的物理图景。这是因为每个小球在离开飞机的瞬间，都继承了飞机水平飞行的速度。因此，它们在空中运动时，同时参与了两种运动：水平方向的匀速直线运动，以及竖直方向的自由落体运动。这两种运动的合成，使得每个小球的轨迹都是一条抛物线。
空中的相对位置与排列
那么，这四个小球在空中的相对位置是怎样的呢？由于它们是在不同时刻被释放的，所以当第四个球被释放时，第一个球已经在空中飞行了三秒。在水平方向上，所有小球都以相同的速度前进，因此它们始终处于同一竖直平面内，并且水平间距相等。在竖直方向上，小球做自由落体运动，下落距离与时间的平方成正比。所以，先释放的小球下落得更深，后释放的小球位置较高。从飞机上或与飞机同速的观察者看来，四个小球在竖直方向上排成一条直线，且间距随时间不断增大，因为它们下落的时间差相同，但速度差在增大。
然而，对于地面上的静止观察者而言，看到的景象则截然不同。他会看到四个小球并非在一条竖直线上，而是排成一条优美的抛物线。这是因为每个小球在水平方向上前进的距离，与其在空中飞行的时间成正比。第一个球飞行时间最长，水平位移最远；最后一个球刚释放，水平位移几乎为零。因此，在地面观察者眼中，这四个小球同时分布在一条与它们各自轨迹相同的抛物线上，构成了一幅动态的、展现物理规律的生动画面。这个思想实验清晰地阐释了运动的独立性与合成原理。
