Wetenschap
* snelheid hangt af van de boog van de swing: De snelheid van een slingerende bal verandert voortdurend. Het is het snelst aan de onderkant van zijn swing en langzaamst op de hoogste punten.
* We hebben meer informatie nodig: Om de snelheid te berekenen, moeten we het ook weten:
* De hoek van de swing: Hoe ver slingert de bal vanuit het startpunt?
* De energie van de bal: Kennen we zijn kinetische energie op een specifiek punt in zijn swing?
Hier is hoe u de snelheid met aanvullende informatie zou kunnen benaderen:
1. De hoek van de schommel gebruiken:
* Conservering van energie: De totale mechanische energie van de bal (potentieel + kinetisch) is constant. Op het hoogste punt van de swing is alle energie potentieel. Onderaan is het allemaal kinetisch.
* potentiële energie: Pe =mgh, waar:
* m =massa (0,5 kg)
* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (9,8 m/s²)
* H =hoogteverschil tussen het hoogste punt en het laagste punt. Dit wordt berekend met behulp van de touwlengte en de schommelhoek.
* Kinetische energie: Ke =(1/2) mv², waar:
* m =massa (0,5 kg)
* v =snelheid (wat we willen vinden)
2. De kinetische energie van de bal gebruiken:
* Als u op een bepaald punt de kinetische energie van de bal kent, kunt u direct oplossen voor de snelheid met behulp van de kinetische energievergelijking (KE =(1/2) mv²).
Voorbeeld:
Laten we zeggen dat de bal in een maximale hoek van 30 graden van de verticaal zwaait.
1. Bereken het hoogteverschil (H):
* h =(1,5 m) - (1,5 m * cos (30 °)))
* H ≈ 0,23m
2. Bereken potentiële energie op het hoogste punt:
* PE =(0,5 kg) * (9,8 m/s²) * (0,23 m)
* PE ≈ 1.13 J
3. Deze potentiële energie is gelijk aan de kinetische energie onderaan:
* KE =1.13 J
4. Oplossen voor snelheid onderaan:
* 1.13 J =(1/2) * (0,5 kg) * V²
* V² ≈ 4,52 m²/s²
* V ≈ 2.13 m/s
Laat het me weten als je de hoek of de kinetische energie van de bal hebt, en ik kan de snelheid voor je berekenen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com