Förstå fysiken
* tyngdkraft: Stenen kommer att sakta ner när den reser uppåt på grund av tyngdkraften. När den når sin högsta punkt kommer hastigheten att vara 0 m/s.
* Symmetri: Den tid det tar att gå upp är densamma som den tid det tar att falla ner.
Den saknade informationen
För att beräkna tiden måste vi veta den initiala vinkeln där stenen kastas. Här är varför:
* vertikal hastighet: Den initiala hastigheten på 16 m/s är * total * hastigheten. Vi måste känna till den vertikala komponenten i denna hastighet för att avgöra hur lång tid det tar att gå upp och komma tillbaka.
Hur man löser (förutsatt att vi känner till vinkeln)
1. Hitta den vertikala komponenten i den initiala hastigheten:
* Låt vinkeln vara 'θ'.
* Vertikal hastighet (V y ) =initial hastighet * sin (θ)
* v y =16 m/s * sin (θ)
2. Använd följande ekvation för att hitta den tid det tar att nå den högsta punkten (T upp ):
* v f =v i + på
* v f =slutlig hastighet (0 m/s vid den högsta punkten)
* v i =initial vertikal hastighet (beräknad i steg 1)
* A =acceleration på grund av tyngdkraften (-9,8 m/s²)
* t =tid (t upp )
3. Dubbel tid för att hitta den totala tiden:
* Total tid =2 * T upp
Exempel
Låt oss säga att stenen kastas i en vinkel på 45 grader:
1. vertikal hastighet:
* v y =16 m/s * sin (45 °) ≈ 11,3 m/s
2. Tid för att nå den högsta punkten:
* 0 =11,3 m/s + (-9,8 m/s²) * t upp
* t up ≈ 1,15 sekunder
3. Total tid:
* Total tid =2 * 1,15 sekunder ≈ 2,3 sekunder
Därför, om stenen kastas i en 45-graders vinkel, kommer det att ta cirka 2,3 sekunder att återvända till marken.
