Ποια είναι η αναλογία του χρόνου που απαιτείται για να ανεβαίνει και να κατεβαίνει από το σώμα που ρίχνεται κάθετα σε κατάσταση κενού;
Κατανόηση της φυσικής
* σταθερή επιτάχυνση: Σε ένα κενό, η μόνη δύναμη που ενεργεί στο σώμα είναι η βαρύτητα. Αυτό σημαίνει ότι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι σταθερή σε όλη την κίνηση.
* Συμμετρία: Τα προς τα πάνω και προς τα κάτω μονοπάτια του σώματος είναι συμμετρικά. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα με την οποία το σώμα ξεκινά προς τα πάνω είναι η ίδια με την ταχύτητα που έχει όταν επιστρέφει στο σημείο εκτόξευσης.
Παράγοντας
1. Ανοδική κίνηση:
* Αρχική ταχύτητα =u
* Τελική ταχύτητα στο υψηλότερο σημείο =0 (το σώμα σταματά στιγμιαία)
* Επιτάχυνση =-g (αρνητικό επειδή αντιτίθεται στην ανοδική κίνηση)
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση κίνησης:v =u + at
Παίρνουμε:0 =U - GT1 (όπου το T1 είναι ο χρόνος που παίρνει για να ανεβαίνει)
Επομένως, t1 =u/g
2.
* Αρχική ταχύτητα =0 (ξεκινά από την ανάπαυση στο υψηλότερο σημείο)
* Τελική ταχύτητα =U (ίδια με την αρχική ταχύτητα προς τα πάνω)
* Επιτάχυνση =G (θετικό επειδή ενεργεί προς την κατεύθυνση της κίνησης)
Και πάλι χρησιμοποιώντας V =U + AT, παίρνουμε:U =0 + GT2 (όπου το T2 είναι ο χρόνος που απαιτείται για να κατεβείτε)
Επομένως, t2 =u/g
Συμπέρασμα
Όπως μπορείτε να δείτε, τόσο το Τ1 όσο και το Τ2 είναι ίσες με το u/g. Ως εκ τούτου, ο χρόνος που απαιτείται για να ανεβείτε και να κατεβείτε είναι ο ίδιος.
Βασικό σημείο: Αυτή η ανάλυση ισχύει μόνο σε κενό. Στον πραγματικό κόσμο, η αντίσταση στον αέρα θα προκαλέσει την πτώση του χρόνου για να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από ό, τι ο χρόνος που απαιτείται για να ανεβεί.