Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een jongen trapt een bal verticaal omhoog met een beginsnelheid van 12 m/s. Bereken de tijd die nodig is om de maximale hoogte en de maximale hoogte te bereiken die de bal bereikt.

(a) Tijd die nodig is om de maximale hoogte te bereiken:

De versnelling als gevolg van de zwaartekracht bedraagt ​​g =-9,8 m/s².

Met behulp van de eerste bewegingsvergelijking vinden we:

$$v =u + bij$$

>>waar:

u is de beginsnelheid (12 m/s)

v is de eindsnelheid (0 m/s op de maximale hoogte)

a is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (-9,8 m/s²)

t is de benodigde tijd (we willen dit vinden)

Als we de waarden vervangen, krijgen we:

$$0 =12 \text{ m/s} + (-9,8 \text{ m/s}^2) t$$

Als we t oplossen, krijgen we:

$$t =\frac{12 \text{ m/s}}{9,8 \text{ m/s}^2} \circa 1,22 \text{ s}$$

(b) Maximaal bereikte hoogte:

Op de maximale hoogte wordt de snelheid van de bal 0 m/s. Met behulp van de tweede bewegingsvergelijking vinden we:

$$s =ut + \frac{1}{2}at^2$$

waar:

s is de maximaal bereikte hoogte

u is de beginsnelheid (12 m/s)

a is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (-9,8 m/s²)

t is de tijd die nodig is om de maximale hoogte te bereiken (1,22 s)

Als we de waarden vervangen, krijgen we:

$$s =(12 \text{ m/s})(1,22 \text{ s}) + \frac{1}{2}(-9,8 \text{ m/s}^2)(1,22 \text{ s })^2$$

$$s \circa 7,45 \text{ m}$$

Daarom is de maximale hoogte die de bal bereikt ongeveer 7,45 meter.