Ποια ταχύτητα πρέπει να πετάξετε μια μπάλα ευθεία επάνω έτσι ώστε να χρειαστούν 4 δευτερόλεπτα για να σας επιστρέψουν;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση της φυσικής

* Συμμετρία: Όταν ρίχνετε μια μπάλα ευθεία επάνω, το ταξίδι προς τα πάνω παίρνει το ίδιο χρονικό διάστημα με το ταξίδι προς τα κάτω. Δεδομένου ότι ο συνολικός χρόνος είναι 4 δευτερόλεπτα, η μπάλα διαρκεί 2 δευτερόλεπτα για να ανεβαίνει και 2 δευτερόλεπτα για να κατεβεί.

* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η μπάλα βιώνει μια σταθερή επιτάχυνση προς τα κάτω λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s2).

Υπολογισμοί

1. Θα επικεντρωθούμε πρώτα στην καθοδική κίνηση.

* Αρχική ταχύτητα (V₀) =0 m/s (η μπάλα είναι στιγμιαία σε ηρεμία στην κορυφή της τροχιάς της)

* Ώρα (t) =2 s

* Επιτάχυνση (α) =9,8 m/s2

2. Χρησιμοποιώντας την εξίσωση: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση για να βρούμε την τελική ταχύτητα (V) της μπάλας λίγο πριν χτυπήσει το χέρι σας:

v =v₀ + at

v =0 + (9,8 m/s2) (2 δευτερόλεπτα)

v =19,6 m/s

3. Ανοδική κίνηση: Δεδομένου ότι η ανοδική κίνηση είναι συμμετρική, η αρχική ανοδική ταχύτητα πρέπει να έχει το ίδιο μέγεθος με την τελική προς τα κάτω ταχύτητα, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επομένως, η αρχική ανοδική ταχύτητα είναι 19,6 m/s .

απάντηση: Πρέπει να πετάξετε την μπάλα κατ 'ευθείαν με ταχύτητα 19,6 m/s για να πάρει 4 δευτερόλεπτα για να επιστρέψει σε εσάς.