Ποια είναι η αρχική ταχύτητα, αν κλωτσήσετε μια γέφυρα από τα 450 μέτρα ψηλά και ταξιδεύει στην οριζόντια απόσταση των 32 πριν χτυπήσει το νερό κάτω;
1. Κατανοήστε τη φυσική
* Πρότυπα βλήματος: Ο βράχος είναι ένα βλήμα, που σημαίνει ότι η κίνηση του διέπεται από τη βαρύτητα.
* Οριζόντια και κατακόρυφη κίνηση: Πρέπει να αναλύσουμε χωριστά τα οριζόντια και κατακόρυφα συστατικά της κίνησης.
* σταθερή ταχύτητα: Η οριζόντια ταχύτητα του βράχου παραμένει σταθερή (αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα).
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η κατακόρυφη επιτάχυνση οφείλεται στη βαρύτητα (G =9,8 m/s2).
2. Υπολογίστε την ώρα της πτήσης
* κατακόρυφη κίνηση: Γνωρίζουμε την κατακόρυφη απόσταση (450 μέτρα) και την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²). Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση για να βρούμε το χρόνο που χρειάζεται για να χτυπήσει το βράχο το νερό:
* d =v₀t + (1/2) at² (όπου το 'd' είναι απόσταση, 'v₀' είναι αρχική κατακόρυφη ταχύτητα, 't' είναι ο χρόνος και το 'a' είναι επιτάχυνση)
* Δεδομένου ότι η αρχική κατακόρυφη ταχύτητα είναι μηδενική (κλωτσάτε το βράχο οριζόντια), η εξίσωση απλοποιείται σε:
* 450 m =(1/2) (9,8 m/s²) t²
* Επίλυση για 't':
* t² =(450 m * 2) / 9,8 m / s2
* T ≈ 9,58 s
3. Υπολογίστε την αρχική οριζόντια ταχύτητα
* Οριζόντια κίνηση: Γνωρίζουμε την οριζόντια απόσταση (32 μέτρα) και τον χρόνο της πτήσης (9,58 s). Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εξίσωση:
* d =v₀t (όπου το 'd' είναι απόσταση, 'v₀' είναι αρχική οριζόντια ταχύτητα και το 't' είναι ο χρόνος)
* Επίλυση για 'v₀':
* v₀ =d / t
* V₀ =32 m / 9.58 s
* V₀ ≈ 3,34 m/s
Επομένως, η αρχική ταχύτητα του βράχου ήταν περίπου 3,34 m/s.
