Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Met welke minimale snelheid moet een persoon de grond verlaten om zijn massamiddelpunt 1,85 op te tillen en de bar met 0,65 te kruisen?

Dit probleem omvat de concepten van behoud van energie en projectielbeweging . Hier is hoe het op te lossen:

1. Definieer het doel:

We moeten de initiële verticale snelheid (V₀) vinden die nodig is voor een persoon om een ​​hoogte van 1,85 meter (massamentrum) te bereiken plus 0,65 meter (dwarsbalk), in totaal 2,5 meter.

2. Stel de energievergelijking in:

* Initiële energie: De persoon begint alleen met kinetische energie (KE):

Ke =(1/2) MV₀²

* Final Energy: Op het hoogste punt heeft de persoon alleen potentiële energie (PE):

PE =MGH

Waar:

* m =massa van de persoon

* v₀ =initiële verticale snelheid

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (9,8 m/s²)

* h =totale hoogte (2,5 meter)

3. Pas instandhouding van energie toe:

Omdat energie wordt geconserveerd, moet de initiële kinetische energie gelijk zijn aan de uiteindelijke potentiële energie:

(1/2) mv₀² =mgh

4. Los op voor de beginsnelheid (v₀):

* Annuleer de massa (M) aan beide kanten.

* Herschik de vergelijking om op te lossen voor v₀:

V₀² =2GH

v₀ =√ (2GH)

5. Bereken de beginsnelheid:

* Vervang de waarden:

v₀ =√ (2 * 9,8 m/s² * 2,5 m)

V₀ ≈ 7,0 m/s

Daarom moet de persoon de grond verlaten met een minimale snelheid van ongeveer 7,0 meter per seconde om de lat te wissen.