Πόσο γρήγορα πρέπει να πεταχτεί μια μπάλα προς τα πάνω για να φτάσει στο ύψος των 12 μέτρων;
Κατανόηση των εννοιών
* Ελεύθερη πτώση: Η μπάλα υπόκειται σε βαρύτητα, η οποία προκαλεί επιτάχυνση προς τα κάτω περίπου 9,8 m/s2.
* Κινηματικές εξισώσεις: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση για να συσχετίσουμε την αρχική ταχύτητα (V₀), την τελική ταχύτητα (V), την επιτάχυνση (α), την μετατόπιση (ΔY) και τον χρόνο (t):
V² =V₀² + 2AΔy
Επίλυση του προβλήματος
1. Καθορίστε μεταβλητές:
* ΔY =12 m (θετική από τη στιγμή που η μπάλα κινείται προς τα πάνω)
* a =-9.8 m/s2 (αρνητικό, αφού η βαρύτητα δρα προς τα κάτω)
* V =0 m/s (η μπάλα σταματά στιγμιαία στο υψηλότερο σημείο της)
* v₀ =? (την αρχική ταχύτητα που πρέπει να βρούμε)
2. Εφαρμόστε την εξίσωση:
0² =V₀² + 2 (-9,8 m/s²) (12 m)
3. Επίλυση για V₀:
0 =V₀2 - 235.2
V₀² =235.2
v₀ =√235.2 ≈ 15,34 m/s
Επομένως, η μπάλα πρέπει να πεταχτεί προς τα πάνω σε περίπου 15,34 m/s για να φτάσει σε ύψος 12 μέτρων.