Πόσο μακριά θα μειωθεί ένα αντικείμενο ελεύθερης πτώσης από τη θέση της ανάπαυσης όταν η στιγμιαία ταχύτητά του είναι 13 μέτρα ανά δευτερόλεπτο;
Κατανόηση των εννοιών
* Ελεύθερη πτώση: Ένα αντικείμενο στην ελεύθερη πτώση είναι μόνο υπό την επήρεια βαρύτητας. Υποθέτουμε καμία αντίσταση αέρα.
* σταθερή επιτάχυνση: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα του αντικειμένου αυξάνεται κατά 9,8 m/s κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει.
* Κινηματικές εξισώσεις: Θα χρησιμοποιήσουμε μια κινηματική εξίσωση για να συσχετίσουμε την αρχική ταχύτητα, την τελική ταχύτητα, την επιτάχυνση και την απόσταση που διανύθηκε.
Η εξίσωση
Η κατάλληλη κινηματική εξίσωση είναι:
V² =u² + 2as
όπου:
* V =τελική ταχύτητα (13 m/s)
* U =αρχική ταχύτητα (0 m/s από τότε που ξεκινά από την ανάπαυση)
* A =Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* s =απόσταση που πέσει (αυτό που θέλουμε να βρούμε)
Επίλυση για απόσταση
1. Αντικαταστήστε τις τιμές:
13² =0² + 2 * 9.8 * S
2. Απλοποίηση:
169 =19,6s
3. Επίλυση για s:
S =169 / 19,6 ≈ 8,62 μέτρα
απάντηση:
Το Free Falling Object θα έχει πέσει περίπου 8,62 μέτρα Όταν η στιγμιαία ταχύτητά του είναι 13 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.