Το παιδί πέφτει μια μπάλα από το παράθυρο. Το χτύπημα του εδάφους σε 3,0 δευτερόλεπτα. Ποια είναι η ταχύτητα της στιγμής πριν χτυπήσει το έδαφος;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τις αρχές της φυσικής:

Κατανόηση των εννοιών

* Ελεύθερη πτώση: Η μπάλα βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, που σημαίνει ότι η μόνη δύναμη που ενεργεί σε αυτήν είναι η βαρύτητα.

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα της μπάλας αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει.

* Αρχική ταχύτητα: Η μπάλα πέφτει, οπότε η αρχική της ταχύτητα (V₀) είναι 0 m/s.

Ο τύπος

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση για να βρούμε την τελική ταχύτητα (V) λίγο πριν η μπάλα χτυπήσει το έδαφος:

v =v₀ + at

όπου:

* V =τελική ταχύτητα

* V₀ =αρχική ταχύτητα

* A =επιτάχυνση (λόγω βαρύτητας, G =9,8 m/s²)

* t =ώρα

Υπολογισμοί

1. Συνδέστε τις τιμές:

v =0 m/s + (9,8 m/s²) * (3,0 s)

2. Επίλυση για V:

v =29,4 m/s

απάντηση:

Η ταχύτητα της μπάλας λίγο πριν χτυπήσει το έδαφος είναι 29,4 m/s.