Ecco perché:
* in un vuoto: La mozione del proiettile è governata esclusivamente dalla gravità. Con un angolo di 45 gradi, la velocità iniziale è perfettamente divisa tra componenti orizzontali e verticali. Ciò massimizza il tempo che l'oggetto trascorre nell'aria (a causa della componente verticale) garantendo anche una buona velocità orizzontale.
* con resistenza all'aria: La resistenza all'aria funge da forza che si oppone al movimento del proiettile. Questa forza è più forte sugli oggetti con superficie più grandi e a velocità più elevate. Man mano che l'oggetto si muove più velocemente, la resistenza all'aria diventa più prominente, rallentando l'oggetto più rapidamente.
Pertanto, l'angolo ottimale per la distanza massima nel mondo reale è inferiore a 45 gradi.
Ecco perché un angolo inferiore è meglio:
* Resistenza all'aria ridotta: Un angolo inferiore indica un componente verticale inferiore della velocità iniziale, portando a meno tempo in aria e una distanza più breve percorsa. Tuttavia, significa anche che l'oggetto trascorre meno tempo a essere rallentato dalla resistenza all'aria.
* Aumento della velocità orizzontale: Con un angolo inferiore, più della velocità iniziale viene diretta in orizzontale, con conseguente maggiore velocità orizzontale e consentendo all'oggetto di coprire più distanza prima di colpire il terreno.
L'angolo ottimale per la distanza massima varia a seconda della forma, delle dimensioni e della velocità dell'oggetto. In genere è più vicino a 30-40 gradi per la maggior parte delle situazioni del mondo reale.
In conclusione, mentre 45 gradi è l'angolo ottimale in un vuoto, la resistenza all'aria rende un angolo inferiore più efficace per massimizzare la distanza in scenari del mondo reale.
