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ボールがまっすぐに投げられた場合、3.0秒間登ってから、放送された速度で空気抵抗を無視して落ちた場合は?

この問題を解決する方法は次のとおりです。

物理学を理解する

* 自由落下: ボールの動きは重力によって支配されています。これは、重力(約9.8 m/s²)のために一定の下向きの加速を経験することを意味します。

* 対称性: ボールが上がるのに時間がかかる時間は、倒れるのにかかる時間と同じです。

計算

1。落ちる時間: ボールは上昇するのに3.0秒かかるため、後退するには3.0秒もかかります。空気中の合計時間は3.0 s + 3.0 s =6.0秒です。

2。最終速度: ボールが地面に当たると、その最終速度は初期速度と同じです(ただし、反対方向)。 次の運動学方程式を使用して、最終速度を見つけることができます。

* v_f =v_i + at

* どこ:

* v_f =最終速度(私たちが見つけようとしているもの)

* v_i =初期速度(また私たちが見つけようとしているもの)

* a =重力による加速(-9.8 m/s²)

* T =空気中の合計時間(6.0秒)

3。初期速度の解決:

*最終速度(V_F)と初期速度(V_I)は同じ大きさですが、反対方向を持っているため、V_F =-V_Iを設定できます。

*これを方程式に置き換えます:-v_i =v_i +

*単純化:-2V_i =at

* V_I:V_I =-AT / 2を解決します

*値をプラグインする:V_I =- ( - 9.8 m /s²)(6.0 s) / 2

*計算:V_I =29.4 m/s

回答: ボールは、29.4 m/sの初期速度で投げられました。

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