Μια μπάλα που ρίχνεται κάθετα προς τα πάνω επιστρέφει στο σημείο εκκίνησης σε 8 δευτερόλεπτα. Βγάλτε την αρχική ταχύτητά της.

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση της φυσικής

* Συμμετρία: Η κίνηση της μπάλας που ανεβαίνει και κατεβαίνει είναι συμμετρική. Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος που χρειάζεται για να ανεβείτε είναι ίσος με το χρόνο που χρειάζεται για να μειωθεί (4 δευτερόλεπτα το καθένα σε αυτή την περίπτωση).

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η μπάλα επιταχύνεται προς τα κάτω λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s2).

χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις κίνησης

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εξίσωση κίνησης για να βρούμε την αρχική ταχύτητα (U):

* s =ut + (1/2) at²

Οπου:

* s =μετατόπιση (0 σε αυτή την περίπτωση, καθώς η μπάλα επιστρέφει στο σημείο εκκίνησης)

* u =αρχική ταχύτητα (αυτό που θέλουμε να βρούμε)

* t =χρόνος (4 δευτερόλεπτα, ο χρόνος που χρειάζεται για να ανεβείτε)

* a =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (-9,8 m/s2 - αρνητική επειδή ενεργεί προς τα κάτω)

Επίλυση για αρχική ταχύτητα

1. Συνδέστε τις τιμές: 0 =U (4) + (1/2) (-9,8) (4) ²

2. Απλοποίηση: 0 =4U - 78.4

3. Επίλυση για u: 4U =78,4

4. Υπολογίστε: u =19,6 m/s

Επομένως, η αρχική ταχύτητα της μπάλας είναι 19,6 m/s.