Πώς βρίσκετε το μέγιστο ύψος σε μια ερώτηση φυσικής;

Δείτε πώς μπορείτε να βρείτε το μέγιστο ύψος σε μια ερώτηση φυσικής, μαζί με τις βασικές έννοιες και εξισώσεις:

Κατανόηση των εννοιών

* Πρότυπα βλήματος: Η κίνηση ενός αντικειμένου που ξεκίνησε στον αέρα υπό την επήρεια της βαρύτητας ονομάζεται κίνηση βλήματος.

* κατακόρυφη ταχύτητα: Την ανοδική (ή προς τα κάτω) ταχύτητα ενός αντικειμένου. Στο μέγιστο ύψος, η κατακόρυφη ταχύτητα είναι μηδενική.

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) δρα προς τα κάτω, προκαλώντας την επιβράδυνση του αντικειμένου καθώς κινείται προς τα πάνω και επιταχύνει καθώς πέφτει πίσω. Η τιμή του G είναι περίπου 9,8 m/s2.

Βασικές εξισώσεις

* Εξισώσεις σταθερής επιτάχυνσης: Θα χρησιμοποιήσουμε τις ακόλουθες εξισώσεις κίνησης για συνεχή επιτάχυνση:

* v =u + at (όπου το 'v' είναι τελική ταχύτητα, 'u' είναι αρχική ταχύτητα, 'a' είναι επιτάχυνση και το 't' είναι ώρα)

* s =ut + (1/2) at² (όπου 's' είναι μετατόπιση)

* κατακόρυφη κίνηση:

* v_y =u_y - gt (κατακόρυφη ταχύτητα)

* y =u_y* t - (1/2) GT² (κάθετη μετατόπιση)

Βήματα για να βρείτε το μέγιστο ύψος

1. Προσδιορίστε τις δεδομένες πληροφορίες:

* Αρχική κατακόρυφη ταχύτητα (U_y)

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g)

* (Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να σας δοθεί η γωνία εκτόξευσης, αλλά αυτό μετατρέπεται εύκολα σε αρχική κατακόρυφη ταχύτητα αν χρειαστεί)

2. Προσδιορίστε την τελική κατακόρυφη ταχύτητα:

* Στο μέγιστο ύψος, το αντικείμενο σταματά στιγμιαία πριν πέσει πίσω. Επομένως, η τελική κατακόρυφη ταχύτητα (V_Y) στο μέγιστο ύψος είναι 0.

3. Χρησιμοποιήστε την κατάλληλη κινηματική εξίσωση: Θέλουμε να βρούμε τη μετατόπιση (μέγιστο ύψος, 'y') και γνωρίζουμε την αρχική ταχύτητα, την τελική ταχύτητα και την επιτάχυνση. Η πιο κατάλληλη εξίσωση είναι:

* v_y² =u_y² + 2gy

4. Επίλυση για μέγιστο ύψος (y):

* Αναδιατάξτε την εξίσωση για επίλυση για «y»:

* y =(v_y² - u_y²) / (2g)

* Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές για V_Y, U_Y και G.

Παράδειγμα

Μια μπάλα ρίχνεται κάθετα προς τα πάνω με μια αρχική ταχύτητα 15 m/s. Βρείτε το μέγιστο ύψος που φτάνει.

* Δεδομένου:

* u_y =15 m/s

* v_y =0 m/s (στο μέγιστο ύψος)

* G =9,8 m/s2

* Υπολογισμός:

* y =(02 - 15²) / (2 * -9.8)

* y =11,48 m

Επομένως, το μέγιστο ύψος που επιτεύχθηκε από την μπάλα είναι 11,48 μέτρα.

Βασικά σημεία

* Θυμηθείτε να χρησιμοποιήσετε τα σωστά σημάδια για ταχύτητα και επιτάχυνση. Η ανοδική κίνηση θεωρείται συνήθως θετική και η προς τα κάτω κίνηση είναι αρνητική.

* Οι εξισώσεις δεν αναλαμβάνουν αντίσταση αέρα. Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα θα επηρεάσει το μέγιστο ύψος.