問題を理解する
* 初期速度: ボールは、水平から30度の角度で30 m/sの速度で始まります。
* 水平コンポーネントおよび垂直成分: 初期速度をその水平(vx)および垂直(VY)コンポーネントに分割する必要があります。
* 重力: ボールが発射された後に作用する唯一の力は重力であり、これにより約9.8 m/s²の下方加速が発生します。
計算
1。初期速度の水平および垂直成分
* vx =v * cos(theta)=30 m/s * cos(30°)=25.98 m/s
* vy =v * sin(theta)=30 m/s * sin(30°)=15 m/s
2。空中の時間(飛行時間)
* 理解: ボールが上がり、最高点に達し、その後落ちます。上昇するのにかかる時間は、倒れるのにかかる時間と同じです。
* 垂直運動: 速度(VY)と重力の垂直成分を使用して、最高点に到達するのにかかる時間を見つけます。
* 方程式: vy =g * t(ここで、gは重力による加速度であり、tは最高点に到達する時間です)
* t:の解決 T =Vy / g =15 m / s / 9.8 m /s²=1.53 s
* 空気中の合計時間: 空気中の合計時間は、最高点に達する時間の2倍です:1.53 s * 2 =3.06秒
3。水平距離(範囲)
* 理解: 移動する水平距離は、水平速度と空気中の時間に依存します。
* 方程式: 範囲(r)=vx *時間
* r:の解決 r =25.98 m/s * 3.06 s =79.64 m
4。最大高さ
* 理解: 最大高さは、垂直速度がゼロになったときに発生します(軌跡のピーク時)。
* 方程式: vy²=uy² + 2 * g * h(uyは初期垂直速度、hは最大高さです)
* h:の解決 0 =15² + 2 *(-9.8) * h
* H =15² /(2 * 9.8)=11.48 m
要約
* 空中の時間(飛行時間): 3.06秒
* 水平距離(範囲): 79.64メートル
* 最大高さ: 11.48メートル