به حرکتی که موقعیت جسم در دو جهت مستقل، معمولاً افقی و عمودی، تغییر کند، حرکت دو بُعدی گفته میشود.
در این درس، دو نوع مهم حرکت دو بُعدی را بررسی میکنیم که در آغاز به تشریح حرکت پرتابی افقی و در ادامه حرکت پرتابی مایل تشریح شده است.
حرکت پرتابی افقی: جسم با سرعت اولیهٔ افقی پرتاب میشود.
حرکت پرتابی مایل: جسم با سرعت اولیه و با زاویهای نسبت به افُق پرتاب میشود.
در هر دو نوع حرکت، فرض میکنیم مقاومت هوا قابل صرفنظر کردن است و پس از پرتاب، تنها قوهٔ جاذبه بر جسم اثر میکند.
در این درس، شتاب جاذبهٔ زمین را برابر با مقدار زیر در نظر میگیریم:
g = 9.81 m/s2
در برخی مثالها، برای ساده شدن محاسبات، از مقدار تقریبی ذیل نیز استفاده میشود.
g = 10 m/s2
چگونه حرکت دو بُعدی را بررسی میکنیم؟
برای مطالعهٔ حرکت دو بُعدی، کمیات وضعیه را در نظر میگیریم.
محور x : جهت افقی
محور y : جهت عمودی
در این درس، جهت افقی به طرف راست را مثبت و جهت عمودی به طرف بالا را مثبت انتخاب میکنیم.
در نتیجه، شتاب جاذبوی در جهت پایین است و مقدار آن در دستگاه مختصات ما چنین نوشته میشود:
ax = 0
ay = -g
ax بیانگر شتاب روی محور افقی (x)
ay شتاب روی محور عمودی (y)
g شتاب جاذبه زمین بر حسب متر بر مربع ثانیه
این دو رابطه درین درس اهمیت زیادی دارد.
در نبود مقاومت هوا، شتاب روی محور افقی جسم صفر است؛ اما شتاب روی محور عمودی آن به علت جاذبه، برابر با g و جهت آن به سمت پایین است.
بنابرین: