問題を理解する
* 目標: バルーンは、バッグを落とすことで高度を獲得しようとしています。 これは、バルーンがバッグにつながれていることを意味します。
* 問題: バッグが地面に当たったときに、風船の高度がどのように変化するかを判断する必要があります。
* 情報の不足: 私たちは知る必要があります:
* バッグの質量: これは、バッグの上に作用する重力の力に影響し、したがって、バルーンの上向きの加速に影響します。
* バッグの初期高度: バッグがどこまで落ちるかを知る必要があります。
* 風船の質量: バルーンがどれだけ上方に動くかを知るには、その質量を知る必要があります。
* 抗力力: 空気抵抗はバッグの降下に影響します。
問題を解決する方法
1。秋の時間を計算します: 重力による最終速度と加速度を使用して、バッグが落ちる時間を決定します。
2。バッグが落ちる距離を計算します: 重力による時間と加速度を使用して、バッグが下向きに移動する距離を計算します。
3。風船の上向きの動きを考えてみましょう:
* バッグの重力の力: バッグの重力によって加えられた力を計算します。
* バルーンの上向き加速: 重力をバルーンの質量で分割して、上向きの加速を見つけます。
* 距離バルーンが移動します: 上向きの加速度と秋の時間を使用して、バルーンが上方に移動する距離を計算します。
4。最終高度: バッグが初期高度から落ちる距離を減算して、風船の最終高度を見つけます。
例:
仮定しましょう:
* バッグの質量: 1 kg
* バッグの初期高度: 1000メートル
* 風船の質量: 10 kg
計算
1。秋の時間:
*重力による加速(g)=9.8 m/s²
*最終速度(v)=107.8 m/s
*方程式の使用:v =gt、t =v/g =107.8 m/s/9.8 m/s²=11秒を取得します
2。距離バッグが落ちる距離:
*方程式の使用:d =½gt²=0.5 * 9.8 m/s² *(11 s)²=600.6メートル
3。バルーンの上向きの動き:
*バッグの重力=質量 *重力による加速=1 kg * 9.8 m/s²=9.8 n
*バルーンの上向き加速=力 /質量=9.8 n / 10 kg =0.98 m /s²
*距離バルーン移動=½ * 0.98 m/s² *(11 s)²=59.3メートル
4。最終高度:
*初期高度 - 距離バッグが落ちる +距離バルーン移動=最終高度
* 1000 m -600.6 m + 59.3 m =458.7メートル
したがって、風船の最終高度は約458.7メートルになります。
覚えておいてください: これは単純化された例です。 実際には、空気抵抗は重要な役割を果たし、計算をより複雑にします。