1。 問題を理解する
* 発射体の動き: これは古典的な発射体運動の問題です。ボールの動きは、重力とその初期速度によって支配されます。
* 初期条件:
*初期速度(V₀)=16 m/s
*起動角度(θ)=40°
*初期高さ(h₀)=12.4 m
* 目標: ボールが到達する地面の上の最大高さを見つけます。
2。 方程式のセットアップ
* 垂直運動: 最大高さを見つけるために、動きの垂直コンポーネントに焦点を当てます。
* 垂直初期速度: v₀y=v₀ * sin(θ)
* 垂直加速: ay =-g(重力による加速、約-9.8 m/s²)
* 運動式方程式: 次の運動式方程式を使用します。
*v²=v₀² + 2 * a *Δy
3。 計算
* 垂直初期速度:
*v₀y=16 m/s * sin(40°)≈10.3m/s
* 最大高さ:
*最大高さでは、垂直速度(v)が0 m/sになります。
* 運動学的方程式の適用:
*0²=(10.3 m/s)² + 2 *(-9.8 m/s²) *Δy
*Δy(垂直高さの変化)を解く:
*Δy≈5.4m
* 総最大高さ:
*高さの変化に初期の高さを追加します。
*総最大高さ=h₀ +Δy=12.4 m + 5.4 m =17.8 m
回答: ボールが地上に到達する最大高さは、約 17.8メートルです 。