Vad är den initiala hastigheten om du sparkar en sten utanför bron som 450 meter hög och den reser horisontellt avstånd på 32 innan du träffar vatten nedan?

Science >> Vetenskap > >> Fysik

Så här löser du detta problem:

1. Förstå fysiken

* Projektilrörelse: The Rock är en projektil, vilket innebär att dess rörelse styrs av tyngdkraften.

* horisontell och vertikal rörelse: Vi måste analysera de horisontella och vertikala komponenterna i rörelsen separat.

* konstant hastighet: Den horisontella hastigheten på berget förblir konstant (ignorerar luftmotstånd).

* acceleration på grund av tyngdkraften: Den vertikala accelerationen beror på tyngdkraften (g =9,8 m/s²).

2. Beräkna flygtiden

* vertikal rörelse: Vi känner till det vertikala avståndet (450 meter) och accelerationen på grund av tyngdkraften (9,8 m/s²). Vi kan använda följande kinematiska ekvation för att hitta den tid det tar för berget att träffa vattnet:

* d =v₀t + (1/2) at² (där 'd' är avstånd, 'v₀' är initial vertikal hastighet, 't' är tid, och 'a' är acceleration)

* Eftersom den initiala vertikala hastigheten är noll (du sparkar berget horisontellt), förenklar ekvationen till:

* 450 m =(1/2) (9,8 m/s²) t²

* Lös för 'T':

* t² =(450 m * 2) / 9,8 m / s²

* t ≈ 9,58 s

3. Beräkna den initiala horisontella hastigheten

* horisontell rörelse: Vi känner till det horisontella avståndet (32 meter) och flygtiden (9,58 s). Vi kan använda följande ekvation:

* d =v₀t (där 'd' är avstånd, 'v₀' är initial horisontell hastighet, och 't' är tid)

* Lös för 'V₀':

* v₀ =d / t

* v₀ =32 m / 9,58 s