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垂直に投げられたボールの速度は、時間とともにどのように異なりますか?

垂直に投げられたボールの速度は、重力の影響を受けて、予測可能な方法で時間とともに変化します。これが故障です:

仮定:

* 空気抵抗の無視: 簡単にするために、ボールの動きに影響を与える空気抵抗がないと仮定します。

* 一定の重力加速: 重力(g)による加速は、約9.8 m/s²で一定であると仮定します。

シナリオ:

初期速度(V₀)で垂直に上向きに投げられたボールを考えてみましょう。

分析:

1。上向きの動き:

*ボールが上向きに移動すると、重力はその動きに反して作用し、それを遅くします。

*速度は時間とともに直線的に減少します。

*上向きの動き中のいつでも速度(v)の方程式は次のとおりです。

* v =v₀ -gt

2。最大高さ:

*最大の高さで、ボールは一時的に休息します。

*速度はゼロ(v =0)になります。

3。下向きの動き:

*ボールが落ちると、重力はその動きと同じ方向に作用し、スピードアップします。

*速度は時間とともに直線的に増加します。

*下向きの動き中のいつでも速度(v)の方程式は次のとおりです。

* v =gt

グラフ:

速度対時間のグラフは次のようになります。

* 形状: V字型。

* 勾配: 線の勾配は、重力による加速を表します(g)。

* インターセプト: y interceptは、初期速度(V₀)を表します。

キーポイント:

*速度は上向きの動き中は正であり、下向きの動きの間は負です(上向き方向が正であると仮定)。

*速度の大きさは、最大高さの上下と同じ高さで同じです。

例:

ボールが20 m/sの初期速度で上向きに投げられた場合、1秒後のその速度は次のとおりです。

* v =v₀ -gt =20 m/s -9.8 m/s² * 1 s =10.2 m/s(上向き)

2秒後、速度は次のとおりです。

* v =v₀ -gt =20 m/s -9.8 m/s² * 2 s =0.4 m/s(上向き)

そして、3秒後、速度は次のとおりです。

* v =v₀ -gt =20 m/s -9.8 m/s² * 3 s =-9.4 m/s(下向き)

結論:

垂直に投げられたボールの速度は、時間とともに直線的に変化し、最大高さで方向を変えます。速度の変化速度は、重力による加速によって決定されます。

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