Πώς υπολογίζετε την ταχύτητα μιας μπάλας κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης από ύψος 55 μέτρων;
Κατανόηση της φυσικής
* Ελεύθερη πτώση: Αυτό σημαίνει ότι η μπάλα είναι μόνο υπό την επήρεια βαρύτητας. Αγνοούμε την αντίσταση στον αέρα για αυτόν τον υπολογισμό.
* 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.
Ο τύπος
Θα χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση:
* v² =u² + 2as
Οπου:
* V: Τελική ταχύτητα (η ταχύτητα που θέλουμε να βρούμε)
* u: Αρχική ταχύτητα (συνήθως 0 m/s εάν πέσει η μπάλα)
* a: Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* s: Απόσταση (55 μ.)
Υπολογισμός
1. Συνδέστε τις τιμές:
* V² =0² + 2 * 9.8 * 55
* V² =1078
2. Επίλυση για V:
* V =√1078
* V ≈ 32,8 m/s
Επομένως, η ταχύτητα της μπάλας λίγο πριν χτυπήσει το έδαφος είναι περίπου 32,8 m/s.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός δεν προϋποθέτει αντίσταση αέρα. Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα θα επιβραδύνει την μπάλα κάτω, καθιστώντας την πραγματική ταχύτητά της ελαφρώς μικρότερη.
* Αυτός ο υπολογισμός παρέχει μόνο την τελική ταχύτητα. Η ταχύτητα της μπάλας θα αλλάξει συνεχώς κατά τη διάρκεια της πτώσης.