Μια μπάλα που ρίχνεται κάθετα επιστρέφει στον ρίπτη μετά από 6 δευτερόλεπτα βρίσκει ταχύτητα με την οποία ήταν επάνω;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση της φυσικής

* Συμμετρία: Όταν μια μπάλα ρίχνεται κάθετα, η ανοδική του κίνηση είναι συμμετρική για την καθοδική του κίνηση. Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος που χρειάζεται για να ανεβείτε είναι ίσος με το χρόνο που χρειάζεται για να κατεβείτε.

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) δρα προς τα κάτω και η αξία της είναι περίπου 9,8 m/s2.

Λύση

1. Χρόνος ανάβασης: Δεδομένου ότι ο συνολικός χρόνος είναι 6 δευτερόλεπτα, ο χρόνος που απαιτείται για να ανεβαίνει η μπάλα είναι 6 δευτερόλεπτα / 2 =3 δευτερόλεπτα.

2. Τελική ταχύτητα στο υψηλότερο σημείο: Στο υψηλότερο σημείο, η ταχύτητα της μπάλας στιγμιαία γίνεται μηδενική πριν αρχίσει να πέφτει πίσω.

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

* V =U + στο

* Πού:

* V =τελική ταχύτητα (0 m/s στο υψηλότερο σημείο)

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

* a =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (-9,8 m/s2 - αρνητικό δεδομένου ότι ενεργεί προς τα κάτω)

* t =ώρα ανάβασης (3 δευτερόλεπτα)

4. τιμές αντικατάστασης:

* 0 =U + (-9,8 m/s²) * 3 s

* 0 =U - 29,4 m/s

5. Επίλυση για αρχική ταχύτητα:

* U =29,4 m/s

Ως εκ τούτου, η μπάλα ρίχτηκε προς τα πάνω με ταχύτητα 29,4 m/s.