Πότε θα επιστρέψει μια πέτρα στο Groun αν πεταχτεί προς τα πάνω με μια αρχική ταχύτητα 16ms;

Λείπει κάποιες πληροφορίες για την επίλυση αυτού του προβλήματος. Εδώ γιατί και πώς να υπολογίσετε το χρόνο που χρειάζεται για να επιστρέψει η πέτρα στο έδαφος:

Κατανόηση της φυσικής

* βαρύτητα: Η πέτρα θα επιβραδυνθεί καθώς ταξιδεύει προς τα πάνω λόγω της βαρύτητας. Όταν φτάσει στο υψηλότερο σημείο του, η ταχύτητά του θα είναι 0 m/s.

* Συμμετρία: Ο χρόνος που χρειάζεται για να ανεβείτε είναι ο ίδιος με τον χρόνο που χρειάζεται για να πέσει πίσω.

Οι πληροφορίες που λείπουν

Για να υπολογίσουμε το χρόνο, πρέπει να γνωρίζουμε την αρχική γωνία στην οποία ρίχνεται η πέτρα. Εδώ είναι γιατί:

* κατακόρυφη ταχύτητα: Η αρχική ταχύτητα των 16 m/s είναι η * συνολική * ταχύτητα. Πρέπει να γνωρίζουμε το κατακόρυφο στοιχείο αυτής της ταχύτητας για να καθορίσουμε πόσο καιρό χρειάζεται για να ανεβούμε και να επιστρέψουμε.

Πώς να λύσουμε (υποθέτοντας ότι γνωρίζουμε τη γωνία)

1. Βρείτε το κατακόρυφο στοιχείο της αρχικής ταχύτητας:

* Αφήστε τη γωνία να είναι «θ».

* Κατακόρυφη ταχύτητα (v y ) =αρχική ταχύτητα * αμαρτία (θ)

* v y =16 m/s * sin (θ)

2. Χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εξίσωση για να βρείτε το χρόνο που χρειάζεται για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο (t up ):

* v f =v i + στο

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

* v i =αρχική κατακόρυφη ταχύτητα (υπολογιζόμενη στο βήμα 1)

* a =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (-9,8 m/s²)

* t =χρόνος (t up ·

3. Διπλό χρόνο για να βρείτε το συνολικό χρόνο:

* Συνολικός χρόνος =2 * t UP

Παράδειγμα

Ας πούμε ότι η πέτρα ρίχνεται σε γωνία 45 βαθμών:

1. κατακόρυφη ταχύτητα:

* v y =16 m/s * sin (45 °) ≈ 11,3 m/s

2. χρόνος για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο:

* 0 =11,3 m/s + (-9,8 m/s2) * t UP

* t UP ≈ 1,15 δευτερόλεπτα

3. Συνολικός χρόνος:

* Συνολικός χρόνος =2 * 1,15 δευτερόλεπτα ≈ 2,3 δευτερόλεπτα

Επομένως, εάν η πέτρα πεταχτεί σε γωνία 45 μοιρών, θα χρειαστούν περίπου 2,3 δευτερόλεπτα για να επιστρέψουν στο έδαφος.