Ένα ζευγάρι γυαλιά πέφτει από την κορυφή ένα στυλό ύψους 41,0 μ. Είναι η ίδια θέση 2,28 s αργότερα πόσο πάνω από το έδαφος όταν χτυπήσει το έδαφος;
Κατανόηση του προβλήματος
Είχαμε ένα σενάριο ελεύθερης πτώσης όπου τα γυαλιά πέφτουν (η αρχική ταχύτητα είναι μηδενική) και εμπίπτει στην επίδραση της βαρύτητας. Πρέπει να βρούμε το ύψος πάνω από το έδαφος όταν τα γυαλιά χτύπησαν.
Βασικές έννοιες
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g): G =9,8 m/s² (προς τα κάτω)
* Εξισώσεις ελεύθερης πτώσης:
* D =V₀t + (1/2) GT² (όπου D είναι απόσταση, το V₀ είναι αρχική ταχύτητα, t είναι ο χρόνος και το G είναι επιτάχυνση λόγω βαρύτητας)
Υπολογισμοί
1. Βρείτε το συνολικό χρόνο πτώσης: Δεδομένου ότι τα γυαλιά χτύπησαν το έδαφος 2,28 δευτερόλεπτα μετά το στυλό και το στυλό ήταν ήδη στην ίδια θέση, τα γυαλιά χρειάστηκαν 2,28 δευτερόλεπτα για να πέσουν από την κορυφή του γηπέδου.
2. Υπολογίστε την απόσταση που έπεσε τα γυαλιά:
* D =(1/2) GT²
* D =(1/2) (9,8 m/s²) (2,28 s) ²
* D ≈ 25,4 μ.
3. Υπολογίστε το ύψος πάνω από το έδαφος όταν τα γυαλιά χτυπήσουν:
* Ύψος πάνω από το έδαφος =συνολικό ύψος γήπεδο - απόσταση τα γυαλιά έπεσαν
* Ύψος πάνω από το έδαφος =41,0 m - 25,4 m
* Ύψος πάνω από το έδαφος =15,6 m
απάντηση: Τα γυαλιά ήταν περίπου 15,6 μέτρα Πάνω από το έδαφος όταν χτύπησαν.