Ο William λέει πυροβολεί ένα μήλο από ένα δέντρο 20,0 μέτρα μακριά και 4,0 ψηλά το βέλος απελευθερώνεται από 1,0 μέτρα πάνω από τα ταξίδια εδάφους για 0,500 δευτερόλεπτα. Η ταχύτητα του βέλους;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα. Θα το σπάσουμε σε οριζόντια και κατακόρυφα εξαρτήματα:

1. Οριζόντια κίνηση

* απόσταση: 20,0 μέτρα

* Ώρα: 0,500 δευτερόλεπτα

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο:απόσταση =ταχύτητα * Χρόνος για να βρούμε την οριζόντια ταχύτητα:

* ταχύτητα =απόσταση / ώρα

* Ταχύτητα =20,0 m / 0,500 s

* ταχύτητα =40,0 m/s

2. Κατακόρυφη κίνηση

* Αρχικό ύψος: 1,0 μέτρο

* Τελικό ύψος: 4.0 μέτρα (ύψος του μήλου)

* Ώρα: 0,500 δευτερόλεπτα

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εξίσωση κίνησης για να βρούμε την κατακόρυφη συνιστώσα της αρχικής ταχύτητας (v y )

* τελικό ύψος =αρχικό ύψος + (v y * Ώρα) + (0.5 * επιτάχυνση * Χρόνος 2 ·

* Σημείωση: Θα υποθέσουμε ότι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι -9,8 m/s 2 (αρνητικό δεδομένου ότι ενεργεί προς τα κάτω)

Συνδέστε τις τιμές:

* 4.0 m =1,0 m + (v y * 0.500 s) + (0.5 * -9.8 m/s 2 * (0.500 s) 2 ·

Απλοποίηση της εξίσωσης:

* 4.0 m =1,0 m + 0,500V y S - 1,225 μ.

* 3,775 m =0,500V y μικρό

Επίλυση για V y :

* v y =3,775 m / 0,500 s

* v y =7.55 m/s

3. Συνολική ταχύτητα

Τώρα πρέπει να βρούμε το μέγεθος της συνολικής ταχύτητας. Έχουμε το οριζόντιο (v x =40,0 m/s) και κατακόρυφο (v y =7.55 m/s) εξαρτήματα. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το θεώρημα της Πυθαγόρεσης:

* Συνολική ταχύτητα =√ (v x 2 + v y 2 ·

* Συνολική ταχύτητα =√ (40.0 2 + 7.55 2 ·

* Συνολική ταχύτητα ≈ 40,8 m/s

Επομένως, η ταχύτητα του βέλους είναι περίπου 40,8 m/s.