Ποια είναι η ταχύτητα ενός αντικειμένου που ζυγίζει 170 λίβρες που πέφτουν από ύψος 225 πόδια;
* Η ταχύτητα εξαρτάται από το χρόνο: Η ταχύτητα ενός αντικειμένου πτώσης αυξάνεται καθώς πέφτει λόγω της βαρύτητας. Για να υπολογίσετε την ταχύτητα, πρέπει να ξέρετε πόσο καιρό έχει πέσει.
* Αντίσταση αέρα: Ο υπολογισμός γίνεται πιο περίπλοκος εάν θεωρούμε την αντίσταση στον αέρα. Η αντίσταση του αέρα επιβραδύνει το αντικείμενο και ο αντίκτυπός του εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου.
Εδώ μπορείτε να προσεγγίσετε το πρόβλημα:
1. Παραβλέποντας την αντίσταση στον αέρα: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εξίσωση από τη φυσική:
* v² =u² + 2as
Οπου:
* V =τελική ταχύτητα (αυτό που θέλουμε να βρούμε)
* u =αρχική ταχύτητα (υποθέτοντας ότι το αντικείμενο ξεκινά από την ανάπαυση, u =0)
* A =Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 32,2 ft/s²)
* s =απόσταση που πέσει (225 πόδια)
Συνδέστε τις τιμές:
* V² =0² + 2 * 32.2 * 225
* V² =14490
* V =√14490 ≈ 120,4 ft/s
2. Λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση στον αέρα: Αυτό είναι ένα πιο ρεαλιστικό σενάριο, αλλά απαιτεί περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το σχήμα, το μέγεθος του αντικειμένου και την πυκνότητα του αέρα. Θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πιο πολύπλοκες εξισώσεις ή προσομοιώσεις για να υπολογίσετε τη δύναμη οπισθέλκουσας.
Σημαντική σημείωση: Το βάρος του αντικειμένου (170 λίβρες) δεν χρησιμοποιείται άμεσα για τον υπολογισμό της ταχύτητας στο απλοποιημένο σενάριο παραπάνω. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας δρα σε όλα τα αντικείμενα εξίσου, ανεξάρτητα από τη μάζα τους.
