Кіріспе
Қозғалатын дененің жолы. Траектория немесе ұшу жолы – бұл массасы бар дененің уақытқа қатысты кеңістікте қозғалысының жолы. Классикалық механикада траектория Гамильтон механикасы арқылы канондық координаттармен анықталады; демек, толық траектория бір мезгілде координатасы және импульсі арқылы анықталады. Дене – оқ-дәрі немесе спутник болуы мүмкін. Мысалы, бұл планетаның, астероидтің немесе кометаның орталық дененің айналасында қозғалу жолы – орбита болуы мүмкін. Бақылау теориясында траектория – динамикалық жүйенің уақыт бойынша реттелген күйлерінің жиынтығы (мысалы, Пуанкаре картасына қараңыз). Дискретті математикада траектория – көзінің бір элементіне функцияны қайталап қолдану арқылы есептелген мәндердің тізбегі.
A trajectory or flight path is the path that an object with mass in motion follows through space as a function of time. In classical mechanics, a trajectory is defined by Hamiltonian mechanics via canonical coordinates; hence, a complete trajectory is defined by position and momentum, simultaneously. The mass might be a projectile or a satellite. For example, it can be an orbit — the path of a planet, asteroid, or comet as it travels around a central mass. In control theory, a trajectory is a time ordered set of states of a dynamical system (see e. g. Poincaré map). In discrete mathematics, a trajectory is a sequence of values calculated by the iterated application of a mapping to an element of its source.
Біркелкі ауырлық, соғу немесе жел жоқ
Басқа күштердің (мысалы, ауа кедергісінің) болмауы кезінде біркелкі гравитациялық өрісте снарядтың қозғалысының идеалды жағдайын алғаш рет Галилео Галилей зерттеді. Еуропаның орта ғасырларындағы практикалық ойлы зерттеушілер үшін атмосфераның траекторияны қалыптастырудағы әсерін елемеуді бекергі гипотеза деп санаған болар еді. Дегенмен, өзінің әріптесі Эвангелиста Торричелли кейіннен Жер бетінде дәлелдеген вакуумның бар екенін болжау арқылы Галилей механика ғылымының негізін қалай алды. Вакуумға жақын жағдайда, мысалы, Ай бетінде, оның қарапайым параболалық траекториясы негізінен дұрыс екені көрінеді. Төмендегі талдауда біз жерге қатысты тыныш жатқан инерциялық жүйеден өлшенген снарядтың қозғалыс теңдеуін шығарамыз. Бұл жүйеге оң жақ координаталар жүйесі қосылған, оның бастауы снарядты ұшыру нүктесінде орналасқан. Осі жер бетіне жанасады, ал осі оған перпендикуляр (гравитациялық өріс сызықтарына параллель). Осы жерде ауырлық күшінің үдеуі деп белгілейміз. Тегіс жер бетіне қатысты бастапқы көлденең жылдамдық болсын, ал бастапқы тік жылдамдық болсын. Сондай-ақ, снарядтың ұшу қашықтығы , ал ең жоғары биіктік тең болады. Белгілі бір бастапқы жылдамдық үшін ең үлкен ұшу қашықтығы , яғни бастапқы бұрыш 45 градусқа тең болғанда қол жеткізіледі. Бұл қашықтық , ал максималды ұшу қашықтығындағы ең жоғары биіктік тең.
Орбиталық нысандар
Егер біркелкі төмен қарай бағытталған гравитациялық күштің орнына, бір-біріне тартылыс күшімен айналатын екі денені қарастырсақ, Кеплердің планеталық қозғалыс заңдарын аламыз. Бұл заңдарды туындыту Исаак Ньютонның маңызды еңбектерінің бірі болды және дифференциалдық есептеуді дамытуға үлкен серпін берді.